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Sensitivitätsanalyse für die numerische Vorhersage von Kabinenlärm in Flugzeugen (de)
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Abstract:
Die Klimaziele des "European Green Deal" erfordern die Entwicklung umweltfreundlicher Flugzeugantriebe und nachhaltiger Brennstoffe. Dies rückt die Betrachtung sehr effizienter Propellerantriebe in den Fokus des Flugzeuggesamtentwurfs. Allerdings stellen diese aufgrund ihres Lärms, insbesondere im tiefen Frequenzbereich, eine große Herausforderung für die Kabinenakustik dar. Eine frühzeitige Vorhersage des Innenlärms erfordert detaillierte Kenntnisse über die Flugzeugstruktur und die Kabine. Im Flugzeugvorentwurf fehlen jedoch oft ausreichende Informationen für eine genaue vibro-akustische Modellierung.Das wissensbasierte Werkzeug FUGA (Fuselage Geometry Assembler) wurde entwickelt, um Vorentwurfsdaten mit Informationen für die numerische Detailanalyse anzureichern. In diesem Artikel wird eine Sensitivitätsanalyse durchgeführt, um festzustellen, welche Details bei der vibro-akustischen Simulation berücksichtigt werden müssen. Besonderes Augenmerk liegt auf der Fluid-Struktur-Interaktion zwischen der Rumpfstruktur und der Kabine. Die Auswirkungen der verwendeten Elemente auf die Vorhersagequalität werden untersucht, ebenso wie die Auswirkungen auf die Berechnungszeiten. Die Möglichkeit, zusätzliche Anbauteile automatisch zu generieren, wird ebenfalls geprüft. Die Sensitivitätsstudie schließt mit einem Vergleich der numerischen Modelle und Experimentaldaten am Beispiel des Acoustic Flight-Lab. Auf diese Weise validierte Simulationsmodelle ermöglichen eine bessere Planung und Umsetzung klimafreundlicher Flugzeugkonfigurationen und insbesondere von Lärmschutzmaßnahmen, die den Lärm in der Kabine reduzieren.