Strömungsinduzierter Körperschalleintrag in Strukturen mit porösen Oberflächen

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 880 "Grundlagen des Hochauftriebs künftiger Verkehrsflugzeuge" ist ein Teilbereich der Untersuchung von akustischen Grundlagen und Lärmminderungspotentialen am Flugzeug gewidmet. Neben dem Umströmungsgeräusch selbst wird unter anderem der Einfluss der Strömung auf die Struktur untersucht. Strömungsinduzierter Körperschall kann sich in einem Bauteil ausbreiten und seinerseits zu weiterer Schallabstrahlung führen. Eine Möglichkeit zur Reduzierung des Körperschalleintrags stellt das Aufbringen einer poroelastischen Schicht auf das Bauteil dar, die durch ihre dissipierenden Eigenschaften schwingungsreduzierende Wirkung hat. In dieser Arbeit wird ein Berechnungsmodell vorgestellt, das den strömungsinduzierten Schalleintrag in ein Bauteil, dessen Weiterleitung und gegebenenfalls resultierende Schallabstrahlung abbildet. Von besonderer Bedeutung sind dabei die Interaktionen zwischen den Komponenten Strömung, poroelastisches Material, elastische Struktur und akustisches Fluid. Ihre entsprechende Formulierung ermöglicht die Verwendung verschiedener Simulationsverfahren für die unterschiedlichen Komponenten, so dass die Vorteile des jeweiligen Verfahrens ausgenutzt werden können. Einen Schwerpunkt der Arbeit bildet die Aufstellung der Interaktionsbedingungen für die Kopplung von Strömung und poroelastischem Material. Neben Studien zu der formulierten und implementierten Kopplung werden anhand einiger Beispiele die Einsatzmöglichkeiten und die Wirksamkeit von poroelastischen Materialien zur Reduzierung von strömungsinduziertem Schalleintrag aufgezeigt.