Kurzfassung

In dieser Arbeit wird die Kopplung einer CAA-Simulation (Computational Aeroacoustics) mit der SEA-Methode (Statistische Energieanalyse) und deren Anwendung für den Automobil-bereich untersucht. Besonderes Augenmerk wird auf die Durchschallung der Seitenscheibe gelegt. Für die Aeroakustikanregung, welche durch das Wellenzahl-Frequenzspektrum einer turbulenten Grenzschicht beschrieben ist, wird die CAA-Simulation mit semi-empirischen Modellen sowie mit Messergebnissen aus einem Windkanal verglichen. Für die Strukturkopplung, welche durch die Struktursensitivitätsfunktion von Platteneigen-schwingungen beschrieben ist, wird ein analytisches, sowie ein Finite-Elemente-Modell betrachtet. Schließlich wird ein in Matlab implementiertes Koppelmodell vorgestellt, das die Leistungseinleitung in die Seitenscheibe, sowie die Geschwindigkeit der schwingenden Seitenscheibe berechnet. Die Ergebnisse werden mittels Windkanalmessergebnissen validiert.

Abstract

Within this thesis the coupling of a CAA simulation (computational aeroacoustics) with the SEA method (statistical energy analysis) and its application in automotive engineering will be investigated. The main focus of attention will be turned to the transmission of sound through the side window. For the aeroacoustic source, which is determined by the wavenumber-frequency spectrum of a turbulent boundary layer, the CAA simulation will be compared to semi-empirical models as well as to measurement results from a wind tunnel. For the structural coupling, which is determined by the structural sensitivity function of the modal shape function of a plate, an analytical model as well as a finite elements model will be considered. Eventually, the Matlab implementation of a coupling model will be presented which is able to compute the input power into the side window as well as the velocity of the vibrating side window. The results will be validated with wind tunnel measurement results.

Diverses

Diese Arbeit wurde in Kooperation mit der Firma Magna Steyr Fahrzeugtechnik in Graz unter der Mitbetreuung von Dr. Gregor Müller (Magna Steyr) und Ao.Univ.Prof. DI Dr. Helfried Steiner vom Insititut für Strömungslehre und Wärmeübertragung der TU Graz durchgeführt.