P441 – Reduzierung des Körperschalls in Stahlblech-Konstruktionen durch Nutzung von Fügestellen als Dämpfungselemente

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P441

ISBN: 3-937567-19-4 Artikelnummer: P441 Kategorien: ,

Beschreibung

P441 – Reduzierung des Körperschalls in Stahlblech-Konstruktionen durch Nutzung von Fügestellen als Dämpfungselemente

Die Schallreduzierung von Maschinen und Anlagen als „weiche“ Produktanforderung wird durch Kundenansprüche und gesetzliche Vorgaben immer mehr zu einer unausweichlichen Pflichtvorgabe für den Konstrukteur. Strukturen aus  Feinblech sind in der Schallkette besonders kritische Elemente, da sie als Verkleidungen, Designelemente oder sogar tragende Teile meist großflächig eingesetzt werden und daher gute Schallabstrahler darstellen. Sie sind oft aus  konstruktionstechnischen Gründen mit der Körperschall erzeugenden Struktur verbunden und bilden zusätzlich die Schnittstelle nach außen zur lärmsensiblen Umgebung.
In dieser Arbeit werden daher die Möglichkeiten zur Körperschallreduzierung durch Dämpfung der Fügestellen in mit Feinblechstrukturen verbundenen Baugruppen untersucht. Die Fügestellen sind dafür hervorragend geeignet, weil sie  ohnehin konstruktiv notwendig sind und keinen Mehraufwand nach sich ziehen. Es liegt also auf der Hand, geeignete Fügeverfahren auszuwählen und deren Technologieparameter in Richtung Dämpfungsoptimum einzustellen. Es wurde ein für die Dämpfungsbestimmung an Feinblechproben geeignetes Messverfahren entwickelt, das einfach adaptiert und zur Evaluierung neuer Fügetechniken verwendet werden kann. Zur Quantifizierung der Dämpfungskapazität  verschiedener Fügeverfahren wurden umfangreiche Untersuchungen und Parameterstudien durchgeführt.
Der Einfluss von Überlappung, Fügestellenanzahl, Vorspannung und Schall-Frequenz sowie einiger spezieller  Vorbehandlungen wurde ermittelt, und anhand eines frequenzabhängigen Rankings wird dem Konstrukteur eine praktische Auswahlhilfe gegeben. Die experimentellen Untersuchungen erlaubten eine Gut-Schlecht Auswahl für den konkreten Anwendungsfall in der Praxis. Die Ursachen für die Dämpfungsphänomene wurden mit Hilfe von  Pressungsmessungen, Verformungsmessungen, Fügespaltmessungen u. a. aufgedeckt. Eine wesentliche Erkenntnis ist die Tatsache, dass vor allem bei steifen Fügestellen das Fügeverfahren an sich nicht den eigentlichen Dämpfungseffekt bewirkt. Viel entscheidender ist der umgebende Flanschbereich und die Notwendigkeit, dass der Fertigungsprozess
eine entsprechende Kontaktkraft zwischen die Bleche einbringt. Um dem Leser aus der Praxis einen schnellen Einstieg zu geben, werden im Hauptteil kurz die eingesetzten Methoden zur Schallreduzierung beschrieben, und es wird
dargestellt, welche Zielvorgaben damit erreicht werden konnten. Die Ergebnisse sind als Schwerpunkt dieses Hauptteils aufgeführt. Der wissenschaftlich interessierte Leser findet die detaillierten Beschreibungen der Prüfaufbauten,  Messmethoden, Auswerteverfahren und Theorien im Anhang.

Autoren:
Dipl.-Ing. Berhold Käferstein

Veröffentlichung:
2004