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Charakterisierung additiv gefertigter akustischer Metamaterialien zur Schallabsorption in Rohrströmungen

* Presenting author
Day / Time: 21.03.2019, 10:20-10:40
Room: Saal 3
Typ: Vortrag (strukturierte Sitzung)
Abstract: Metamaterialien sind künstliche Strukturen deren effektive Materialeigenschaften sich grundlegend von denen der Einzelkomponenten unterscheiden. Speziell bei der Entwicklung akustischer Metamaterialen gilt es die effektive Dichte und den effektiven Kompressionsmodul der Struktur zielgerichtet zu variieren, um die Schallausbreitung in einem Material manipulieren zu können. In dieser Arbeit werden additiv gefertigte periodische Strukturen mit einer Gitterkonstante analysiert, die sehr viel kleiner als die zu manipulierenden Wellenlängen ist. Es gelingt dadurch ein verbessertes Absorptionsverhalten gegenüber herkömmlichen faserigen oder porösen Absorbern zu erzielen. In bisherigen Untersuchungen wurden additiv gefertigte Absorberelemente fast ausschließlich in Impedanzrohren mit der Zwei- und Vier-Mikrofon-Methode bei direktem Schalleinfall senkrecht zur Oberfläche im ruhenden Medium charakterisiert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss einer Rohrströmung auf das Dämpfungsverhalten an einem Multi-Port-Prüfstand analysiert. Die Absorber wurden hierfür sowohl durchströmt als auch überströmt. Bei Durchströmung entspricht die Einbausituation der in einem Impedanzrohr. Für die Überströmung wurden die Absorberelemente ähnlich wie in klassischen Rohrschalldämpfern in Kammern angebracht, die eine Erweiterung des Rohrquerschnitts darstellen. Dadurch werden Druckverluste reduziert. Die Untersuchungen zeigen, dass sowohl die variierende Einbausituation als auch die Rohrströmung Einfluss auf die akustischen Eigeschaften der additiv gefertigten Absorber nehmen.