Ingenieurakustik

ISBN-13: 9783528085704 / Niemiecki / Miękka / 1984 / 302 str.

Hermann Henn; Gholam Reza Sinambari; Manfred Fallen

Opis

In allen Bereichen der Technik gehen die Anstrengungen verstarkt dahin, die Belastung der Umwelt zu verringem. Der 'technische' Uirm ist in hohem M e an den Schall emissionen und den damit verbundenen Belastigungen beteiligt. Es ist deshalb Aufgabe des lngenieurs und Konstrukteurs, seine Produkte auch in schalltechnischer Hinsicht zu optimieren. Das bedeutet aber nicht, die Maschinen in ein schalldichtes Gehliuse zu stecken, sondern die Ursachen des Larms an der Entstehungsstelle durch gezielte, kon struktive M nahmen zu bekampfen. Dabei moge dieses Buch, das in erster Linie von lngenieuren flir lngenieure geschrieben wurde, eine wertvolle Hilfe sein. Es wendet sich aber auch an Studenten der Technischen Akustik und alle diejenigen, die mit Uirm und Uirmminderung im weitesten Sinne zu tun haben. Entsprechend dem Zweck des Buches nehmen die Grundlagen einen breiten Raum ein. Ausftihrlich werden die Mechanismen der Schallentstehung, -weiterleitung und -abstrah lung behandelt. Ein eigenes Kapitel ist den technischen Gerauschen gewidmet. Zur Tech nischen Akustik gehoren auch die Physiologie des Horens und die Auswirkung von Ge rauschen auf den Menschen. Diese Thematik wird in zwei weiteren Kapiteln abgehandelt. Kapitel tiber die Schallausbreitung in offenen und geschlossenen Raumen, tiber Schall leistung und Rohrleitungsgerausche schIie en sich an. Es wtirde den Umfang des Buches sprengen, das gesamte Stoffgebiet vollstandig abzuhandeln, weshalb eine Beschrlinkung erforderlich ist. Das Buch erhebt deshalb auch keinen Anspruch auf Vollstandigkeit.

Spis treści

1 Theoretische Grundlagen des Sehallfeldes.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Schallfeldgrößen und Schallfelder.- 1.2.1 Lineares Wellenfeld.- 1.2.2 Ebenes Wellenfeld.- 1.2.3 Kugelwellenfeld.- 1.3 Geschwindigkeit der Schallausbreitung.- 1.3.1 Ausbreitung in Gasen.- 1.3.2 Ausbreitung in Flüssigkeiten.- 1.3.3 Ausbreitung in festen Körpern (Körperschall).- 1.4 Impedanz.- 1.4.1 Akustische Impedanz.- 1.4.2 Mechanische Impedanz.- 1.4.3 Übertragene mechanische Leistung.- 1.5 Energetische Größen des Schallfeldes.- 1.5.1 Ebenes Wellenfeld.- 1.5.2 Kugelwellenfeld.- 1.6 Zeitliche und spektrale Darstellung von Schallfeldgrößen.- 1.6.1 Periodischer Zeitverlauf.- 1.6.2 Regelloser, stochastischer Zeitverlauf, allgemeines Rauschen.- 1.6.3 Kurzzeitige Meßgrößenänderungen, Impulswirkung.- 1.6.4 Allgemeine Geräusche, Lärm.- 1.7 Schallpegelgrößen.- 1.7.1 Zusammenhang zwischen einer Schallintensitäts- bzw. Schalldruckänderung und einer Pegeländerung.- 1.7.2 Pegeladdition, Summenpegel.- 1.7.3 Störpegel.- 1.7.4 Mittelwertbildung von verschiedenen, zeitlich konstanten Pegeln.- 1.7.5 Mittelwertbildung zeitabhängiger Pegel.- 2 Entstehung und Abstrahlung von Schall.- 2.1 Schallentstehung bei einfachen Schallsendern.- 2.1.1 Linienhafte Kontinua.- 2.1.1.1 Schwingende Saiten.- 2.1.1.2 Schwingende Stäbe, Zungen.- 2.1.1.3 Schwingende Ringe, Rohre.- 2.1.1.4 Schwingende Gassäulen (Flüssigkeitssäulen).- 2.1.2 Flächenhafte Kontinua.- 2.1.2.1 Schwingende Membranen.- 2.1.2.2 Schwingende Platten.- 2.2 Abstrahlung von Körperschall, Abstrahlgrad.- 2.2.1 Kugelstrahler 0-ter Ordnung.- 2.2.2 Kugelstrahler 1. Ordnung.- 2.2.3 Kugelstrahler 2. Ordnung.- 2.2.4 Kolbenstrahler.- 2.2.5 Biegeelastische, unendlich große Platte bei Körperschallanregung.- 2.2.6 Koinzidenzeffekt.- 3 Technische Geräusche und ihre Entstehung.- 3.1 Körperschall.- 3.1.1 Stoß- und Schlaganregung.- 3.1.2 Periodische Anregung.- 3.1.3 Stochastische Anregung.- 3.2 Fluidschall.- 3.2.1 Aeropulsive Geräusche.- 3.2.2 Geräuschentstehung infolge Wirbelbildung.- 3.2.3 Geräuschentstehung durch Freistrahlen.- 3.2.4 Geräuschentstehung in turbulenten Grenzschichten.- 3.3 Thermodynamische Geräusche.- 3.4 Resonanztöne.- 3.5 Fluidschal bei allgemeinen Gasen und Flüssigkeiten.- 4 Physiologische Grundlagen des Hörens.- 4.1 Menschliches Gehör.- 4.2 Subjektive Lautstärke und Weber-Fechnersches Gesetz.- 4.3 Tonhöhenempfinden.- 5 Objektive Lautstärke.- 5.1 Frequenzbewerteter Schallpegel.- 5.2 Zeitbewerteter Schalpegel.- 5.3 Berechnung und Beurteilung der Lautstärke breitbandiger Geräusche.- 5.3.1 Verfahren nach E. Zwicker (Frequenzgruppenverfahren).- 5.3.2 Verfahren von Stevens (Lau theitsbewertungsverfahren).- 5.4 Beurteilung der Lästigkeit von Geräuschen.- 5.4.1 Lübcke-Verfahren.- 5.4.2 NR-Verfahren.- 5.4.3 Kryter-Verfahren.- 5.4.4 Beurteilungspegel.- 6 Schallausbreitung im Freien.- 6.1 Punktschallquelle.- 6.2 Linien- und Flächenschallquellen.- 6.3 Reflexionen bei der Schallausbreitung.- 6.4 Zusätzliche Pegelminderungen.- 6.4.1 Pegelminderung durch Dämpfungseffekte.- 6.4.2 Pegelminderung durch Abschirmung im Freien.- 6.5 Meteorologische Einflüsse.- 6.6 Zusammenfassung und Beispiele.- 7 Schallausbreitung in geschlossenen Räumen.- 7.1 Eigenwerte, geometrische Reflexion, diffuses Schallfeld.- 7.2 Energiebetrachtung bei der Schallreflexion, Anpassungsgesetz.- 7.3 Luftschalldämmung an ebenen Wänden endlicher Dicke, Massengesetz.- 7.4 Luftschalldämmung von Doppelwänden aus biegeweichen Schalen.- 7.5 Mittleres Schalldämmaß R, bewertetes Schalldämmaß RW.- 7.6 Luftschalldämpfung an ebenen Wänden, Poren- und Resonanzabsorbern.- 7.6.1 Porenabsorber.- 7.6.2 Resonanzabsorber.- 7.7 Gesamtabsorption eines Raumes.- 7.8 Schalldruckpegel des diffusen Schallfeldes.- 7.9 Hallradius.- 7.10 Nachhallzeit.- 7.11 Hörsamkeit eines Raumes.- 7.12 Schallabstrahlung eines diffusen Feldes.- 7.13 Semi-Diffusfeld, Bezugsschallquelle.- 7.14 Akustische Meßräume.- 7.14.1 Reflexionsarme Schallmeßräume.- 7.14.2 Hallräume.- 8 Schalleistung.- 8.1 Schalleistung, eine invariante Größe.- 8.2 Ermittlung des Schalleistungspegels nach dem Hüllflächenverfahren.- 8.2.1 Messung unter Freifeldbedingungen.- 8.2.2 Messung in geschlossenen Räumen.- 8.3 Ermittlung des Schalleistungspegels nach dem Hall raumverfahren.- 9 Rohrleitungsgeräusche.- 9.1 Einleitung.- 9.2 Mathematische Behandlung der Rohrströmung.- 9.3 Innere Schalleistung.- 9.4 Dämmung der Rohrwand.- 9.5 Schallweiterleitung in der Rohrleitung.- 9.5.1 Dämpfung in geraden Rohrstrecken.- 9.5.2 Dämpfung (Dämmung) an Formelementen.- 9.5.3 Dämpfung (Dämmung) an der Austrittsöffnung.- 9.5.4 Dämpfung (Aufteilung) an Rohrverzweigungen.- 9.6 Schallab Strahlung an der Rohrwand, äußere Schalleistung.- 9.7 Rechenbeispiel.- A1 Herleitung einiger Wellengeschwindigkeiten in festen Körpern.- A2 Gruppengeschwindigkeit.- Verzeichnis der Formelgrößen.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

Dr.-Ing. Manfred Fallen ist Akademischer Direktor am Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik und Strömungsmechanik im Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik der Universität Kaiserslautern. Dr.-Ing. Hermann Henn (+) war Professor für Mechanik und Akustik an der Fachhochschule des Landes Rheinland-Pfalz, Abt. Kaiserslautern. Dr.-Ing. Gholam Reza Sinambari ist Professor an der Fachhochschule in Bingen, Fachbereich Umweltschutz und vertritt dort die Fachgebiete Schall- und Erschütterungsschutz sowie Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen.