Wave Based Method für transiente vibroakustische Probleme

Im Zuge dieses Projekts wird eine Berechnungsmethode entwickelt, mit der die Wechselwirkung zwischen den Schwingungen in festen Körpern, wie zum Beispiel die Wände eines Gebäudes oder die Karosserieteile eines Fahrzeuges, und Schallwellen auf ihrem Weg durch die Luft effizient und genau simuliert werden kann. Ein genaues Verständnis darüber, wie diese mechanischen Schwingungen und die damit erzeugten Geräusche zusammenhängen, ist entscheidend, da damit, beispielsweise leisere Autos konstruiert werden können und die Schallisolierung zwischen Räumen oder Wohnungen verbessert werden kann. Es gibt bereits Möglichkeiten, das Zusammenspiel von Schwingungen und Schall zu simulieren, aber dafür sind meist leistungsstarke Computer erforderlich, welche einerseits teuer sind und andererseits immer noch zeitaufwändig Berechnungen durchführen müssen. Außerdem gehen viele dieser Methoden davon aus, dass sich die Schwingungen und Geräusche nach einem bestimmten Muster wiederholen. Das funktioniert in der Regel gut, passt aber nicht immer mit realen Situationen überein, da zum Bespiel Unebenheiten in einer Straße oder plötzliche Stöße offensichtlich keinem vorhersehbaren Muster folgen. In diesem Projekt wird auf eine bestehende Simulationsmethode, der sogenannten Wave Based Method, aufgebaut, die derzeit ebenfalls nur funktioniert, wenn sich die Schwingungen in einem regelmäßigen Muster wiederholen. Einige Anpassungen und neue Ansätze sind notwendig, um die Methode auch auf komplexere, sich nicht wiederholenden Schwingungen anwenden zu können. Der Grundgedanke besteht darin, die komplexen Schwingungen in mehrere einfachere Schwingungen zu zerlegen, die einem regelmäßigen Muster folgen. Dann kann die bestehende Methode auf jede Teilschwingung angewendet werden und schlussendlich das Gesamtergebnisse durch eine Kombination der Einzelergebnisse, berechnet werden.