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Hannover Messe (20. bis 25. März 2000)
Die Eigengeräusche des Autos "eindellen"
Seit mehr als 120 Jahren treiben Ottomotoren Fahrzeuge an. Die Motoren laufen und laufen und laufen, und sie erzeugen noch immer jede Menge Schwingungen, die über die Bleche hin zum Ohr der Fahrer übertragen werden - als störende, laute Fahrgeräusche. Zwar werden die Motoren mittlerweile schallisoliert, das eine oder andere Klappergeräusch ist weggefallen, aber bisher mangelt es an effektiven und schnellen Möglichkeiten, um die Geometrie der Karosseriebleche so zu berechnen, dass die entstehenden Schwingungen abgebaut werden. Die Ingenieure der Automobilhersteller setzen bei diesem Problem noch fast immer auf ihre Erfahrungen und beobachtetes Variantenverhalten, um Bleche beispielsweise durch Versteifen zu beruhigen. Abhilfe schafft nun ein Verfahren, das an der Professur von Professor Hans-Jürgen Hardtke am Institut für Festkörpermechanik der Technischen Universität Dresden - gefördert von den Ford-Werken und der Audi-Werke AG - entwickelt wurde. Wie das Verfahren, das in dem Programm "Akusta" realisiert wurde, dem unerwünschten Schall auf die Spur kommt und beheben kann, ist auf der Hannover Messe vom 20. bis 25. März 2000 zu sehen (Halle 18, 1. OG, Stand J10).
"Als Voraussetzung für unsere Berechnungen benötigt meine Arbeitsgruppe Karosseriemodelle, die die Realität gut abbilden", sagt Professor Hans-Jürgen Hardtke. Am äußeren Design dürfen die Wissenschaftler nichts ändern, schließlich muss ein Audi wie ein Audi aussehen und ein Ford als Ford erkennbar sein. Die Dresdner konzentrieren sich deshalb auf nicht sichtbare Bleche wie beispielsweise Bodenbleche oder eine Spritzwand. Ziel ist es, durch Optimierungsrechnungen Parametersätze zu finden, die eine optimale Schalldämpfung - häufig ohne zusätzliche Masse - realisieren. In der Praxis sieht es so aus, dass mit der Software "Akusta", entwickelt vom Arbeitsgruppenmitglied Dr.-Ing. Steffen Marburg, die jeweilige Geräuschübertragungsfunktion - dem Zusammenhang zwischen einer Anregung zum Beispiel durch den Motor und dem Geräusch im Fahrerohr - eines Fahrzeugmodells berechnet wird. Akustisch empfindliche Zonen lassen sich dann mit einem speziellen Berechnungs- und Visualisierungsverfahren lokalisieren.
"Akusta" berechnet nun, an welchen Stellen das Blech in besonderer Weise zu strukturieren ist, beispielsweise durch Sicken und Beulen. Dabei wird das jeweilige Blech höchstens um einen oder zwei Zentimeter verändert.
Beulen und Sicken können Bleche versteifen: Eine ebene Platte gerät in einem sehr niedrigen Frequenzbereich in Schwingungen, und diese können sich aufschaukeln. Folglich ist das Geräusch sehr laut hörbar. Der Eigenfrequenzbereich einer Platte mit einer Beule ist im allgemeinen sehr viel höher. Überhöhungen bei der Abstrahlung entfallen. Hinzu kommt, dass das Verfahren konsequent lokale Auslöschungseffekte unterstützt, denn die Schwingungsbäuchen löschen sich in ihrer Wirkung auf die Geräusche aus. Dieser Effekt ist gerade bei komplexen Modellen eine wesentliche Optimierungsstrategie.
"Der Anwendungsbereich unseres Verfahrens beschränkt sich nicht nur auf Fahrzeugkarosserien", berichtet Professor Hans-Jürgen Hardtke. "Zum Einsatz kommen kann 'Akusta' überall dort, wo Gehäuse in Schwingungen geraten und Lärm produzieren wie zum Beispiel bei Waschmaschinen, Staubsaugern oder auch Lautsprechern."
Informationen: TU Dresden, Institut für Festkörpermechanik, Professor Hans-Jürgen Hardtke, Telefon (03 51) 4 63-79 70, Fax (03 51) 4 63-79 69,
e-mail: hardtke@mfm.mw.tu-dresden.de, Dr.-Ing. Steffen Marburg, Telefon (03 51) 4 63-79 76, e-mail: marburg@mfm.mw.tu-dresden.de
oder vom 20. bis 25. März 2000 auf der Hannover Messe, Halle 18, 1. OG, Stand J10, Gemeinschaftsstand "Forschungsland Sachsen", Telefon (05 11) 4 76-25, Fax (05 11) 4 76-32.
Dresden, März 2000
Birte Urban, Telefon (03 51) 4 63-69 09
Criteria of this press release:
Mechanical engineering
transregional, national
Research results
German
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