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Hinweise zur Identifikation von Strukturveränderungen mit Hilfe von Gegenschallsystemen (de)
* Presenting author
Abstract:
Aktive akustische Systeme ermöglichen signifikante Lärmminderungen. Anwendungen finden sich nicht nur in Straßen- oder Luftfahrzeugen, sondern auch in Hörgeräten und persönlichem Gehörschutz. Sie beruhen meist auf dem Prinzip der destruktiven Interferenz. Die adaptive Lärmminderung kann folglich als Systemidentifikation verstanden werden. Letztere ist insbesondere erforderlich, wenn die Adaption mit Hilfe des FxLMS-Verfahrens erfolgt. Dessen wiederholte Anwendung, beispielsweise im sogenannten online plant modelling, wird auch genutzt, um Änderungen in Systemeigenschaften nachzubilden. Somit stellt sich die Frage, ob adaptive Gegenschallsysteme nicht auch zur Zustandsüberwachung eingesetzt werden könnten. In der vorliegenden Arbeit wird hierfür ein elektro-vibro-akustisches Modell untersucht. Es beschreibt ein Schallrohr, das beidseitig von elektro-dynamischen Lautsprechern begrenzt wird. Letztere werden als diskrete Netzwerke modelliert, wohingegen das Schallfeld mit Finiten Elementen beschrieben wird. Die Lösung des gekoppelten Gleichungssystems erfolgt im Zeitbereich. Die Ergebnisse der Simulationen verdeutlichen, dass sich nicht nur der Zeitpunkt des Auftretens struktureller Veränderungen erkennen lässt. Vielmehr kann anhand der Frequenzgänge auch diskutiert werden, ob es sich um Veränderungen der Steifigkeit oder der Viskosität handelt. Da es sich um einfache Modellbildungen handelt, sind derzeit keine technischen Anwendungen wiedergegeben, dennoch besteht ein konzeptioneller Wert, denn Änderungen in Resonanzfrequenzen und die Verbreiterung von Resonanzzonen können der Praxis wichtige Hinweise zum Auffinden von Fehlstellen geben.