J. Mildenberger, D. Esposito, S. Shariatinia, H. Holzmann, H. Atzrodt

Im Zuge des steigenden Innovationsdrucks in der Luftfahrt rücken Open-Fan-Antriebslösungen erneut in den Fokus, was mit einer verstärkten niederfrequenten akustischen Anregung der Rumpfstruktur durch die erste Blattfolgefrequenz des Fans einhergeht. Diese Studie untersucht den Einsatz vibroakustischer Metamaterialien in Kombination mit Ferroelektreten zur Schwingungsreduktion in den Außenfeldern eines Flugzeugrumpfes. Dabei wird einerseits die Grundlage für die Implementierung energieautarker Sensorik durch die Gewinnung von Energie mittels Energy Harvesting geschaffen, andererseits wird ein verbessertes Geräuschniveau für die Passagiere ermöglicht. Das vorgestellte Metamaterial erzielt eine Schwingungsreduktion von -21,6 dB im Frequenzbereich der ersten Blattfolgefrequenz von 300 Hz sowie eine maximale Reduktion der abgestrahlten Schallleistung in die Kabine von -18,3 dB.

As the pressure for innovation in aviation increases, open fan drive solutions are once again in focus, which is accompanied by increased low-frequency acoustic excitation of the fuselage structure through the fans first blade repetition frequency. This study investigates the use of vibroacoustic metamaterials in combination with ferroelectrets to reduce vibrations in the external fields of an aircraft fuselage. On the one hand, the basis for the implementation of energy self-sufficient sensor technology is created by generating energy using energy harvesting, and on the other hand, an improved noise level for the passengers is made possible. The metamaterial presented achieves a vibration reduction of -21.6 dB in the frequency range of the first blade repetition frequency of 300 Hz and a maximum reduction in the radiated sound power into the cabin of -18.3 dB.

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, Hamburg

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2024

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 11 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2412131015298.435613547289

10.25967/630242

Metamaterial, Schwingungsreduktion, Hautfeld, Ferroelektret

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Mildenberger, J.; Esposito, D.; et al. (2024): Ferroelektret-Metamaterialien zur Schwingungsreduktion der Hautfelder eines Flugzeugrumpfes. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/630242. urn:nbn:de:101:1-2412131015298.435613547289.

13.12.2024