DEA - Dynamical Energy Analysis

Schiff mit Motorschall. Das Farbschema gibt die Abstrahlungswerte der Platten wieder und die Schallpegel der Räume sind in blau dargestellt.

Ein neuartiges Produkt um ihre Körperschallprobleme über alle Frequzenzen zu lösen!

Motivation

Die Vorhersage von Wellenenergieverteilungen für kurzwellige Schwingungen, elastische Verformungen oder akustische Strahlung in komplexen Bauwerken und Strukturen ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Nun ist ein effizienter und universell anwendbarer Algorithmus verfügbar, welcher auf einer neuen Technik namens Dynamische Energie Analyse (DEA) basiert und den Bereich der mittleren bis hohen Frequenz abdeckt.

Die Vorteile von DEA

kann auf bestehenden FEM Netzen arbeiten. Es ist kein neuer Modellierungsaufwand nötig.
schließt die Mittfrequenzlücke, wo FEM zu teuer wird und die SEA zugrundeliegenden Annahmen noch nicht erfüllt sind.
effizienter als Ray Tracing.
bietet räumlich aufgelöste Informationen innerhalb jeder Einheit, wohingegen SEA nur einen Mittelwert liefert.
die Maschenweite kann unabhängig von der Frequenz und gröber als bei FEM gewählt werden. Sie muss lediglich die Geometrie wiedergeben.
die Rechenzeit ist frequenzunabhängig. Im Gegensatz zu FEM sind hohe Frequenzen sogar wegen der stärkeren Dämpfung ein wenig schneller.

Stoßdämpfer eines Autos. Vergleich zwischen frequenzgemittelter FEM Rechnung und DEA Ergebnis.

Anwendung und Einsatzbereich

Schall- und Vibrationsausbreitung in mechanischen Strukturen (Schiffe, Züge, Flugzeuge, LKW, Autos, Gebäude, ...).
Komplexe mechanische Bauten im Allgemeinen.
Akustik in Gebäuden.
elektromagnetische Wellen (Mikrowelle, Optik, Radiofrequenz, W-Lan, usw.).

Merkmale

Nastran und Ansys Gitter können importiert werden.
handhabt jede 3D Struktur, die aus 2D Platten (mit polygonalem Rand) zusammen gesetzt ist.
Strahlen basierte Methode mit Ausbreitungsrichtung (SEA bietet das nicht).
interpoliert zwischen SEA und Ray Tracing.

Die grafische Oberfläche der DEA Software. Parameter Einstellungen sind auf der linken Seite und die Geometrie der Struktur ist auf der rechten Seite zu sehen.

beliebige Anzahl an Wellenmoden werden unterstützt, z.B. Biege-, Druck- und Scherwelle. Moden-Kopplung und Reflektion, Transmission und Brechung an Grenzflächen ist durch lokale Lösung der zugrunde liegenden Wellengleichung umgesetzt.
Randbedingungen können von totaler Reflektion bis zur vollen Transmission oder gar vorgegebene Flüsse gewählt werden.
Schallquellen können direkt auf der Struktur oder als Luft- und Wasserschall definiert werden.
Die Lösung kann an jeder Stelle ausgewertet werden. Automatische Gittererzeugung und Export in Dateiformate zur 3D Visualisierung sind vorhanden.
Die Mittelwerte auf jeder Platte können erstellt werden.
Definition von Dämmmaterial für Schallquellen und die Dämmung der Räume.
Raumakustik Funktionalität für die Schallpegel in jedem Raum. Das beinhaltet auch die Transmission von Luftschall durch Wände, Fenster, Belüftungsschächte, ...
Ein- und Mehrprozessor Modus.

Erwerb des Simulationswerkzeugs

Zum Erhalt weitere Informationen und um das Produkt zu bestellen kontaktieren sie uns bitte per E-Mail dea@inutech.de.

Ursprung der Methode

Der Kern der DEA Methode basiert auf Forschungsergebnissen von Gregor Tanner, Associate Professor an der Universität Nottingham, School of Mathematical Sciences. Im Rahmen des EU-Projektes MiDEA und MHiVec wurden die akademischen Resultate softwaretechnisch umgesetzt und seit dem von InuTech GmbH zur Praxistauglichkeit erweitert.

Discrete Flow Mapping DFM

Während DEA die Methode an sich beschreibt, bezeichnet die Wissenschaft mit DFM (Discrete Flow Mapping) die konkrete Software technische Umsetzung auf triangulierten Netzen. Die Beschränkung auf Dreiecksnetze ist für die Praxis zu streng und daher implementiert inuTech eine erweiterte Form der DFM, die neben Dreiecken auch Vierecke und jegliche konvexe Polygone unterstützt. Damit werden Finite Element Netze (FEM) unmittelbar unterstützt.

Abkürzungen

DEA — Dynamische Energie Analyse
DFM — Discrete Flow Mapping
FEM — Finite Element Methode
SEA — Statistische Energie Analyse