Untersuchung des Körperschall- und Abstrahlverhaltens von Getrieben mit der Zielsetzung einer aktive

FKM 1997
Heft Nummer 224
Vorhaben Nr. 168

Kurzfassung:

Gesetzliche Verordnungen begrenzen die zulässige Geräuschemission von technischen Geräten in vielen Anwendungsbereichen des täglichen Lebens. Insbesondere für klein- und mittelständische Unternehmen können die Forderungen nach kostengünstigen Konstruktionen, kurzen Entwicklungszeiten sowie hohen Leistungsdichten an Maschinen im Widerspruch stehen zu der Zielsetzung lärmarmer Gestaltung. Der vorliegende Bericht zeigt mit der Methode der experimentellen Strukturoptimierung am Beispiel von Stirnradgetrieben eine Möglichkeit für eine zielgerichtete, effiziente Beeinflussung des Körperschallverhaltens mit der Zielsetzung einer Lärmminderung auf. Darüber hinaus werden an insgesamt 18 Getriebegehäusevarianten die Möglichkeiten der Beeinflussung des Körperschall- und Abstrahlverhaltens durch eine Variation der physikalischen Parameter Steifigkeit, Masse und Dämpfung experimentell untersucht, diskutiert und bewertet. Als aktuelle Unter- suchungsmittel finden auf der Körperschallseite das Verfahren der experimentellen Modalanalyse und auf der Luftschallseite ein Frequenzbereich Schallintensitätsmessverfahren Anwendung. Um bereits in einem frühen Konstruktionsstadium brauchbare Prognosen über das Körperschall- und Luftschallverhalten von neu zu entwickelnden Strukturen abgeben zu können, ist der Einsatz von Abschatzverfahren und numerischen Berechnungsverfahren von Interesse. Durch eine Gegenüberstellung von Körperschallmessdaten mit abgeschätzten Körperschallmaßen werden die Anwendungsmöglichkeiten und Grenzen des Programms MASAK für eine quantitative und qualitative Körperschallprognose erläutert. Anhand von Vergleichsrechnungen unter Anwendung der Finit-Element-Methode zur Behandlung des Körperschallproblems und der Boundary-Element-Methode für das Luftschallproblem werden die gegenwärtigen Möglichkeiten der Nutzung moderner numerischer Verfahren für eine lärmarme Gestaltung von Maschinen diskutiert. Berichtsumfang:
133 S., 95 Abb., 64 Lit. Beginn der Arbeiten:
01.07.1992 Ende der Arbeiten:
31.09.1995 Zuschussgeber:
BMWi I AIF-Nr. 8991 Forschungsstelle:
Fachgebiet Maschinenelemente und Maschinenakustik Technische Hochschule Darmstadt Magdalenenstraße 4 64289 Darmstadt Leitung:
Prof. Dr.-lng. Dr.-lng. E.h. F.G. Kollmann Verfasser:
Dipl.-lng. T.F. Schösser Obmann des Arbeitskreises:
Dr. rer. nato H. Schmidt Mercedes-Benz AG, Stuttgart Dipl.-Ing. H. Mors MTU, Friedrichshafen Vorsitzender des Beirates:
Prof. Dr.-lng. H. Kipphan Heidelberger Druckmaschinen AG, Heidelberg