Structure-acoustic analysis; finite element modelling and reduction methods

Abstract: Popular Abstract in Swedish Avhandlingen behandlar finita element analys av det kopplade problemet bestående av en akustisk fluid innesluten av en flexibel struktur. Det studerade problemområdet kan också innehålla poröst ljudabsorberande material. Denna analys kan appliceras på flera olika ingenjörsproblem, till exempel vid bestäming av ljud nivån i ett fordon på grund av motorns vibrationer eller vid bestäming av ljudreduktionen hos en dubbelvägg som är placerad mellan två lägenheter. De geometriska parametrarna hos det studerade systemet och den maximala frekvens som analysen ska vara giltig vid bestämmer storleken på det genererade ekvationssystemet. Detta ekvationssystem blir ofta väldigt stort och tiden för att lösa det blir lång. I denna avhandling utvecklas analysmetoder för detta kopplade problem baserade på substrukturering och modal reduktion. Målet är att minska storleken på ekvationssystemet som beskriver problemet och därmed få kortare beräkningstider. Med substrukturing menas att det studerade sytemet delas upp i ett antal geometriska delar, eller subdomäner. En reducerad modal beskrivning används sedan för att beskriva varje subdomän. Denna modala beskrivning består i ett antal bas vektorer som här bestäms genom att dels studera varje subdomän i fri svängning och också genom att ta hänsyn till de övriga subdomäner som är kopplade till den studerade subdomänen. En viktig del av avhandingen är att inkludera beskrivningen av porösa ljudabsorberande material i analyserna. De beskrivna analysmetoderna används också i ingenjörsapplikationer; framför allt i analysen av ljudreduktionen hos lätta dubbelväggar i lågfrekvensområdet. Målet med denna analys är att med en detalierad geometrisk beskrivning av problemet genomföra en strukturerad analys av effekten av ett antal geometri- och materialegenskaper på den beräknande ljudreduktionen.