1,721,068 research outputs found
Numerical studies on the influence of radial shaft seals at the resonance passage of flexible rotors
Get PDFZiel der Masterarbeit ist die Untersuchung eines elastischen Rotors bei der Resonanzdurchfahrt mit finiten Elementen zur Durchführung von strukturdynamischen Analysen unter Berücksichtigung von Radialwellendichtungen.The aim of the thesis is the investigation of an elastic rotor at the resonance passage by finite elements for the implementation of structural dynamic analysis, taking account of radial shaft seals
Optimization of input parameters for room acoustic simulation considering inverse methods
Get PDFDer Abgleich raumakustischer Simulationen mit experimentellen Daten ist zwin-gend erforderlich, um verlässliche Berechnungsmodelle für die Vorentwicklung von Fahrzeug- und Flugzeugkabinen einsetzen zu können. Mit Hilfe von energe-tischen Simulationsverfahren wie der Strahlenverfolgung (eng. ray tracing) ist es möglich, sogenannte Raumimpulsantworten und die daraus ableitbaren akusti-schen Raumeigenschaften vorherzusagen. Diese werden jedoch von Eingangs-parametern wie die der Absorptionsgrade stark beeinflusst. Die Praxis zeigt, dass die Absorptionsgrade von realen technischen Systemen sich von denen unterscheiden, welche durch Messungen an Vergleichsproben (z.B. im Kundt‘schen Rohr) ermittelt werden. Die Ermittlung der „richtigen“ Ab-sorptionsgrade für akustische Simulationsmodelle scheint somit nicht allzu trivial zu sein. Es besteht daher die Notwendigkeit, ein systematisches Vorgehen zu entwickeln, welches die Abweichungen zwischen gemessenen und berechneten Raumimpulsantworten reduziert.
Das Berechnungshilfsprogramm Room Absorption Property Optimizer (RAPO) wurde im Rahmen der vorliegenden Arbeit erstellt, um diese Problematik zu lö-sen. Das Programm ist in der Lage, die Absorptionsgrade simulierter Raumflä-chen anhand eines Vergleiches zwischen Simulation und Messung zu optimie-ren.
Über die entsprechende Datenverarbeitung ist RAPO in der Lage, eine mit Ray Tracing erstellte Simulation nachzuberechnen und zu verändern. Mit dem Einsatz eines iterativen Optimierungsalgorithmus, basierend auf einer Methode der kleinsten Fehlerquadrate, verändert RAPO die Absorptionsgrade der Simulation solange, bis das Abklingverhalten des simulierten und das des gemessenen Raumes sich so gut wie Möglich ähneln.
Eine wichtige Voraussetzung hierfür ist allerdings eine bewusste Wahl der Simu-lationsparameter, da dies die Güte der Simulationsergebnisse und somit die der Optimierung über RAPO bestimmt. Die vorliegende Arbeit setzt sich besonders mit dieser Thematik auseinander und lässt dadurch weitere Themen für zukünfti-ge Untersuchungen offen.The comparison of room acoustic simulations with experimental data is essential to verify the reliability of simulation models used for the development of vehicle and aircraft cabins. Applying energy based simulation techniques, such as ray tracing, it is possible to predict the impulse response and thus main acoustic characteristics of an enclosure. The results, however, are strongly influenced by input parameters, such as the acoustic absorption coefficient.
Practice has shown that the absorption of real technical systems may differ sig-nificantly from those which can be determined by measurements using reference test samples (eg. Kundt´s tube). Thus it is not trivial to use the “right” material properties in acoustic simulation models. It is therefore necessary to develop a systematic procedure to reduce the deviation between measured and calculated room impulse responses data and thus update and/or improve numerical simula-tion models.
Room Absorption Property Optimizer (RAPO) is a tool developed in this study to solve this issue. This tool is able to optimize the absorption coefficient of room materials by adjusting a ray tracing based simulation to a measured room im-pulse response.
To make this possible RAPO stores and processes the ray tracing information. Creating several matrices and being able to recreate the simulation mathemati-cally, RAPO changes the room absorption parameters in an iterative way using a non-linear least squares optimization algorithm until the simulated Energy Decay Curve (EDC) fits as good as possible to the EDC taken from measured impulse responses.
However, the appropriate handling of additional simulation parameters, such as order of reflection and the number of rays, as well as the number and size of each material surfaces are crucial to reduce the number of possible optima and thus to improve the reliability of the optimization. There issues are discussed in detail in this study and open new topics for further investigations
Simulation of sound fields in urban transport systems with a loudspeaker array
Get PDFZiel dieser Bachelorthesis ist die Ausarbeitung und Umsetzung eines Konzepts zur Beschallung eines Automodells, mit Hilfe eines Lautsprecherarrays. Dazu ist zunächst eine Einarbeitung in die theoretischen/ingenieurwissenschaftlichen Grundlagen der relevanten Themengebiete notwendig. Der Konzeptentwurf be-inhaltet die Messung des Schalldrucks mit Hilfe von Mikrofonen, Lautsprechern zur Schallerzeugung und einem digitalen Signalprozessor (DSP) zur Signalver-arbeitung. Das Beschallungssystem wird aufgebaut, in Betrieb genommen und kalibriert. Des Weiteren werden Messungen zur Charakterisierung des Systems durchgeführt und bewertet
Development of a test bed for braking robots with automatically surveying of the sensors
Get PDFDiese Arbeit befasst sich mit der Konzeptentwicklung eines Prüfstandes für den Bremsroboter der Firma RMS Regelungs- und Messtechnik Dipl.-Ing. Schäfer GmbH & Co. KG anhand einer erstellten Anforderungsliste. Weiterhin wird die Sensorauswertung eines in LabVIEW geschriebenen Programmes beschrieben, welches ebenso für einen Kraftmessdosenabgleich dienlich ist.This report deals with the development of a test bed for braking robots of the company RMS Regelungs- und Messtechnik Dipl.-Ing. Schäfer GmbH & Co. KG with the help of a developed list of requirements. A sensor analysis in LabVIEW is described in addition, which is also appropriate for load cell compensation
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Active control of sound pressure and sound velocity using a digital signal processor
Get PDFIm Zuge dieser Arbeit wurde ein System entwickelt, um unterschiedliche Algorithmen zur aktiven Lärmkompensation auf einem digitalen Signalprozessor zu implementieren und deren Wirksamkeit gegenüberzustellen. Dabei wird neben der aktiven Beeinflussung des Schalldrucks auch die Beeinflussung des Schalldruckgradienten und eine damit theoretisch zu erzielende Vergrößerung des beruhigten Bereichs untersucht.In the course of this thesis a system to implement and compare the effectiveness of different algorithms for the task of active noise control was engineered. The goal is to cancel not only the sound pressure but also the pressure gradient to see if a larger zone of quiet can be achieved
Entwicklung einer Virtual Reality Umgebung für einen realitätsnahen Höreindruck
Get PDFMit der rapiden Entwicklung der Technologien im Bereich der virtuellen Realität gewann auch die Simulation der Akustik in den virtuellen Umgebungen immer mehr an Bedeutung. Während in der Wissenschaft innovative Methoden zur physikalisch basierten Audiowiedergabe in einer VR-Umgebung entwickelt wurden, erzielten die kommerziellen VR-Systemen keine großen Entwicklungen in diesem
Bereich. In dieser Arbeit wird ein Konzept für die realitätsnahe Wiedergabe eines Schallfelds im tieffrequenten Bereich in der virtuellen Umgebung der Spiel-Engine von Unity entwickelt. Das Konzept basiert auf der Verbindung der Ergebnisse einer Finite-Elemente-Methode Simulation mit der virtuellen Umgebung aus Unity. Anhand von durchgeführten Kartierungsmessungen wird gezeigt, dass die
mit dem entwickelten Konzept erzeugte Schallverteilung mit einer realen Schallverteilung übereinstimmt.With the rapid development of virtual reality technologies, the simulation of acoustics in virtual environments also became increasingly important. While innovative methods for physically based audio reproduction in a VR environment have been developed in the academic field, no major developments have been made in this area in commercial VR systems. In this thesis, a concept is developed for the realistic reproduction of a sound field in the low-frequency range in the virtual environment of the commercial Unity game engine. The concept is based on combining the results of a finite element method simulation with the virtual environment from Unity. Based on performed mapping measurements, it is shown that the sound distribution generated with the developed concept matches a real sound distribution
Model-based estimate of measurement signals for oscillatory systems
Get PDFIn dieser Arbeit wird die Schätzung von Messsignalen auf Basis eines Finite-Elemente Modells demonstriert. Dazu wurde ein Algorithmus entwickelt, der gemessene Beschleunigungswerte mithilfe des Finite-Elemente Modells auf alle weiteren Freiheitsgrade expandieren kann. Zusätzlich wird die Validierung dieses Algorithmus vorgestellt. Es werden unterschiedliche Störfaktoren, die Einfluss auf die Genauigkeit haben, untersucht und demonstriert.The report will demonstrate the possibility to estimate measurement signals based on a finite-elements model. For this purpose, an algorithm has been developed that can be used to expand acceleration values to all further degrees of freedom using the finite-elements model. In addition, the validation of this algorithm is presented. Different disturbance factors, which influence the accuracy, are examined and demonstrated
Development of a simulation framework for dynamically loaded multifunctional composite structures and evaluation of vibration control performance
Get PDFIm Rahmen dieser Masterarbeit wird die dynamische belastete multifunktionale mit Polymerelektrolyt beschichtete Kohlefaser (PeCCF) in einer Faserverbundstruktur untersucht. Die PeCCF Faserverbundstruktur ist eine multifunktionale Struktur, die Belastung aufnehmen und gleichzeitig elektrische Energie speichern und transportieren kann. Wegen des elektrischen Widerstands der PeCCF Faserverbundstruktur steigt die
Temperatur in der Schicht, wodurch sich die Steifigkeit der Polymerelektrolyt Beschichtung reduziert. Die Steifigkeit ist zusätzlich abhängig von der Faserorientierung und Faservolumenanteil. Mit dieser multiphysikalischen Eigenschaft wird eine potentielle Leistung der PeCCF Composite Struktur zur Schallreduktion und Vibrationskontrolle erwartet, weil die Eigenfrequenzen der Struktur von der Steifigkeit abhängig sind. In dieser Arbeit wird eine Simulation der linear elastischen Faserverbundstruktur in COMSOL und Matlab durchgeführt, um das Potential zur Vibrationskontrolle und Schallreduktion zu analysieren. Außerdem werden geeignete Parameter optimiert, damit der Kabinenlärm in bestimmten Flugphasen reduziert werden kann. Die entwickelte Struktur hat weiterhin eine ausreichende Steifigkeit, um die Anforderungen an eine Flugzeugstruktur zu erfüllen.Within the framework of this master’s thesis, a dynamically loaded multifunctional polymer electrolyte coated carbon fibre (PeCCF) composites structure is investigated. The PeCCF composite structure is a multifunctional structure, which provide the load bearing function simultaneously can store and transport electric energy. Due to electric resistance in the composite structure, the structure interior temperature rises which reduces the stiffness of polymer electrolyte coating, so that the structural stiffness is significantly reduced. Moreover, the structural stiffness depends on fibre orientation and fibre volume fraction. With this multi-physical material behavior, this composite structures can be used for sound reduction and vibration control since the natural frequency of structure depends on its stiffnesses. In this thesis a simulation framework of PeCCF composite structure in COMSOL and Matlab is developed to analyse its vibration reduction potential. Furthermore, suitable design parameters are identified to optimize the vibration reduction for exemplary application scenarios. Furthermore the developed PeCCF composite structure is able to withstand the load during the flight
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