Modellierung von leichten Deckenkonstruktionen zur Prognose der Schallabstrahlung

Für die Entwicklung von Planungshilfen zur schall- und schwingungstechnischen Be¬schrei-bung von Holzdecken im mehrgeschossigen Wohnungs- und Objektbau im Frequenz¬bereich unter 100 Hz sowie zur Bewertung und Dimensionierung von angepassten Schwingungs-schutzsystemen wurden Untersuchungen auf der Basis von numerischen Modellen und Mes-sungen angestellt. Im Beitrag wird sowohl das numerische Modell der Deckenkonstruktion als auch die Validie-rung mit Hilfe von Messungen kurz vorgestellt. Für die Prognose der Schallabstrahlung wird ein Verfahren verwendet, welches eine für vergleichende Betrachtungen sehr leistungsfähi-ge Berechnung der Schallleistung im Bildraum der Fourier-Transformation erlaubt und im Postprocessing einer Finite Elemente (FE)-Berechnung verwendet werden kann. Zunächst wird die Struktur, bestehend aus einer Holzplatte, einem Estrich und einer abge-hängten Decke, in einem FE-Modell abgebildet und, zur Bestimmung der Material- und Sys-temparameter, in einem Model-Updating Prozess mit Messungen abgeglichen. Eine Para-metrisierung des Modells ermöglicht umfangreiche Parameterstudien und eine Darstellung der Ergebnisse in dimensionsloser Form. Die aus einer harmonischen Analyse resultierende Schnelleverteilung auf der Oberfläche der abge¬hängten Decke wird mit Hilfe der Fourier-Transformation vom Ortsbereich in den Wel-len¬zahlbereich transformiert und als Randbedingung für die Helmholtzgleichung anges¬etzt. Daraus kann die Schalldruckverteilung im akustischen Fluid ermittelt werden. Die Darstel-lung im Wellenzahlbereich erlaubt eine einfache Selektion der relevanten Fernfelder und eine Berechnung der abgestrahlten Leistung aus Schalldruck und Schallschnelle. Im Beitrag wird die Implementierung des Verfahrens in einem Computeralgebrasystem geschildert wo-bei der Fokus auf eine, hinsichtlich des Berechnungsaufwandes, effiziente Reduktion numeri-scher Fehler gelegt wird. Für die Modellierung des Luftvolumens zwischen der Rohdecke und der abgehängten Decke wird eine aufwändige FSI-Modellierung des akustischen Fluids einer Modellierung mit gän-gigen Ingenieurmodellen, welche auf einer vereinfachten Modellierung der Masseverteilung sowie der Kopplung zwischen den Knoten am Interface basieren, gegenübergestellt. Die Anwendung des Verfahrens wird für verschiedene Deckensysteme gezeigt.      «

Für die Entwicklung von Planungshilfen zur schall- und schwingungstechnischen Be¬schrei-bung von Holzdecken im mehrgeschossigen Wohnungs- und Objektbau im Frequenz¬bereich unter 100 Hz sowie zur Bewertung und Dimensionierung von angepassten Schwingungs-schutzsystemen wurden Untersuchungen auf der Basis von numerischen Modellen und Mes-sungen angestellt. Im Beitrag wird sowohl das numerische Modell der Deckenkonstruktion als auch die Validie-rung mit Hilfe von Messungen kurz vorgestellt. Für di...     »