Einsatz von CAE-Werkzeugen zur Berechnung und Reduzierung der Körperschallabstrahlung von Kunststoff-Saugsystemen

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Einsatz von CAE-Werkzeugen zur Berechnung und Reduzierung der Körperschallabstrahlung von Kunststoff-Saugsystemen

Deering, R. / Teschner, M.

Das akustische Verhalten von Kunststoff-Saugrohren wird neben mechanischer Schwinganregungen zusätzlich durch Pulsationsanregungen beeinflußt. Die resultierende Bewegung der Bauteiloberfläche ist letztlich verantwortlich für die abgestrahlte Schalleistung des Saugrohres. Zur Verbesserung der Schalldämmung eines derartigen akustischen Strahlers kann nur mit einer Erhöhung der Steifigkeit aller beteiligter Wände geantwortet werden. Thema des Beitrages ist die Berechnung und Reduzierung der Körperschallabstrahlung. Der Fokus liegt in der Vorstellung eines Optimierungsprogrammes, mit dem das Körperschallverhalten gezielt für bestimmte Frequenzbereiche verbessert werden kann. Mit Hilfe der SPE-Analyse (SPE = Sound-Power-Equivalent) läßt sich gezielt eine akustische Bauteiloptimierung durchführen. Die Untersuchung mittels einer teil entkoppelten Berechnung führt zu hinreichend genauen Ergebnissen mit akzeptablem Modellierungsaufwand, wie mehrere Vergleiche mit Testergebnissen gezeigt haben. Die bereits entwickelte Automatisierung zur Bestimmung einer optimalen Wanddickenverteilung ermöglicht für einfache Bauteile eine effiziente Bauteilentwicklung unter akustischen Gesichtspunkten. Allerdings sind gerade dem Automatismus noch deutliche Grenzen gesetzt. In der Realität vorliegende Beschränkungen sind zur Zeit nur in geringem Umfang erfaßt. Zu erwähnen ist hier die mögliche Wahl von Unter- und Obergrenzen für Wanddicken. Wichtige Beschränkungen wie die Einhaltung von Entformungsrichtungen sind bisher völlig unbeachtet. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Vermeidung von lokalen Materialanhäufungen. Hier ist weitere Entwicklungsarbeit erforderlich.