14 Externe wissenschaftliche Einrichtungen

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Institute: search.filters.UBSInstitut.Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP)

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    Some didactical and some practical remarks on free plate waves
    (1987) Maysenhölder, Waldemar
    It is recalled how wave equations can be generated from dispersion relations. The bending wave equation for thin plates including some higher-order terms is obtained by this general method and compared to the corresponding equation of Timoshenko. Further, the dispersion of free plate waves is derived in a concise and elementary manner without using a scalar potential and a vector potential for the displacements. Finally, as a matter of practical interest, exact and approximate expressions for the ratio of parallel to perpendicular displacements at a plate surface are calculated. Under favourable circumstances measurement of this ratio allows decomposing an observed wave into its quasi-longitudinal and bending components.
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    Körperschallausbreitung in Gebäuden : Untersuchungen mit einem Intensitätsmeßverfahren
    (1988) Maysenhölder, Waldemar
    Bauakustische Körperschallmessungen haben sich bisher fast ausschließlich auf die Messung von Schwingungsamplituden beschränkt ("Körperschallpegel"). Die für einen wirksamen Schallschutz so wichtige Frage, wie sich die Schwingungsenergie ausbreitet, wird aber durch eine reine Pegelmessung meistens nicht zuverlässig beantwortet. Zu diesem Zweck muß die Körperschallintensität gemessen werden. Unter gewissen Bedingungen läßt sich die Körperschallintensität relativ einfach aus dem Kreuzspektrum zweier Beschleunigungssignale bestimmen. Die Grundzüge dieser in der Bauakustik noch neuen Meßtechnik werden erläutert. Ihr Einsatz bei der Lokalisierung von Schallbrücken und beim Studium der Schalllängsdämmung zeigt die deutliche Überlegenheit gegenüber reinen Körperschallpegelmessungen.
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    Proof of two theorems related to the energy of acoustic Bloch waves in periodically inhomogeneous media
    (1993) Maysenhölder, Waldemar
    Two theorems which are applicable to plane waves in homogeneous elastic media are generalized to the case of periodic inhomogeneity. The first theorem is known as Rayleigh's principle and essentially says that, on average, kinetic energy equals potential energy. The second theorem states that group velocity and velocity of energy transport ("energy velocity") are the same. Both equalities are verified below for periodically inhomogeneous media. As distinguished from the homogeneous case one has to deal with Bloch waves instead of plane waves and has to perform spatial averages over an elementary cell of the lattice. By means of plausible arguments the theorems can also be applied to the modes of infinitely extended plates and beams.
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    Rigorous computation of plate-wave intensity
    (1990) Maysenhölder, Waldemar
    Exact analytical expressions exist for the displacement fields of elastic waves in homogeneous, isotropic, infinite plates of constant thickness. From these expressions the intensity and the time-averaged energy density of an arbitrary propagating mode at arbitrary frequency is derived without any approximation as a function of the spatial coordinate from surface to surface. Spatial averaging of these quantities across the thickness of the plate is also performed analytically and exactly. Practical application of the results to a particular mode requires the knowledge of its phase and group velocity, which in general have to be computed by numerical methods. Numerous diagrams illustrate the behaviour of the analytical expressions, especially for the quasi-longitudinal mode and the bending mode. Comparison of the exact intensity of the bending mode with the approximate expression from simple bending wave theory leads to a precise determination of the error which enters the conventional method of measuring the bending wave intensity. This offers the possibility of extending the conventional measuring technique beyond the validity of thin plate theory.
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    Sound bridge localization in buildings by structure-borne sound intensity measurements
    (1989) Maysenhölder, Waldemar; Schneider, Walter
    A localization procedure is described which permits fast and accurate localization of point-like sound bridges in buildings by means of measurements of the vibrational intensity at a few points on the wall or : floor. In a laboratory experiment a resolution of about 10 cm was achieved with seven points. Essential to the performance of the procedure are a favourable choice of the positions of the measurement points, a suitable weighting of the measured data, and a favourable choice of the band for the frequency average.
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    Vibroacoustic behaviour of sandwich structures with spatially distributed resonators
    (2013) Hettler, Steffen; Maysenhölder, Waldemar (apl. Prof. Dr. rer. nat. habil.)
    Lightweight constructions are based on multi-layer structures. Typical lightweight structures are also commonly known as sandwich structures which can be designed to have satisfactory sound insulation at high frequencies but do not perform well at low frequencies. The objective of this thesis is to investigate the implementation of internal resonators to improve the sound insulation of sandwich constructions at low frequencies with least possible mass increase. The research is carried out using double panel lightweight partitions. The benefits of double panel partitions are combined with the frequency dependent effect of distributed internal resonators. As internal resonant system, for this investigation internal vibration absorbers are implemented into the cavity of a double panel partition. With the focus on low frequencies, the interaction of the internal vibration absorbers with the modal behaviour of the panels is of particular interest. Based on the modal expansion method beam and plate models are derived. These analytical models allow the calculation of the sound transmission loss for both normal and oblique sound incidence. A tuning approach is derived using a simplified mass-spring model. This approach enabled the design of internal vibration absorbers for specific acoustical conditions. A significant increase in the sound reduction index at low frequencies was achieved by tuning the effect of the internal vibration absorbers to the structural resonance of the host double panel structure. The increase in the sound reduction index is experimentally verified in a semi-anechoic chamber. For this purpose, the influence of the internal vibration absorbers on the vibroacoustic characteristic of a double panel structure is determined by comparing the measured radiated sound power of the host structure with and without absorbers. This study successfully applied internal resonators to finite lightweight double panel structures for increasing the sound reduction at the MAMresonance. Since modal formulations allowed the investigation of mass efficient resonator distributions, the frequency dependent increase in the sound reduction was achieved without a significant mass penalty.
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    Neue Schalldämm-Prüfzeugnisse im europäischen Binnenmarkt
    (1994) Scholl, Werner; Maysenhölder, Waldemar; Fischer, Heinz-Martin
    Die Luftschalldämmung von Bauteilen wird im künftigen Europa durch Schalldämm-Maße ohne Flankenübertragung gekennzeichnet werden sowie durch zusätzliche Einzahlwerte, die das Verhalten des Bauteils gegenüber speziellen Geräuschspektren (u.a. Verkehrslärm) erfassen. Die zusätzlichen Einzahlwerte lassen sich nachträglich aus alten Meßwerten - die Vorlage der alten Prüfzeugnisse reicht nicht! -bestimmen, wenn die damaligen Meßbedingungen den heutigen entsprechen. Die Anwendbarkeit bei eingeschlossener «bauähnlicher Flankenübertragung» ist allerdings ungeklärt. Das nachträgliche Herausrechnen der in Deutschland mitberücksichtigten «bauähnlichen Flankenübertragung» ist wesentlich schwieriger und nur bis etwa R'w = 55 dB möglich. Aufgrund umfangreicher eigener Untersuchungen wurde vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik ein Vorschlag zur wechselseitigen Umrechnung der Einzahlwerte Rw und R'w erarbeitet, der als Annex G in das bei CEN/TC 126/WG 2 erarbeitete Dokument zur Bauakustik aufgenommen wurde. Falls diesem Annex im Laufe der bei CEN erforderlichen Abstimmungsprozedur nicht widersprochen wird - die zuständige Arbeitsgruppe hat dem Vorschlag bereits zugestimmt -, steht ein Weg zur Verfügung, der während einer Übergangsphase die Verwendung bisheriger deutscher Schalldämmungs-Prüfzeugnisse auf dem europäischen Binnenmarkt sicherstellt. Damit wäre ein wichtiger Schritt zur Gewährleistung der Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Bauwirtschaft getan.
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    Körperschallenergie : Grundlagen zur Berechnung von Energiedichten und Intensitäten
    (1994) Maysenhölder, Waldemar
    Die Theorie der Körperschallenergie steuert daher nicht nur Wesentliches zum physikalischen Verständnis von Körperschallproblemen bei, sondern stellt auch ein unverzichtbares Werkzeug zur Entwicklung von Intensitätsmeßverfahren dar. Was in fluiden Medien durch Messung allein erledigt werden kann, erfordert in festen Körpern ein sorgfältig abgestimmtes Zusammenspiel von Messung und Rechnung. Von einer Analyse der Körperschallenergie verspricht man sich letzten Endes wesentliche Fortschritte auf allen Gebieten der Lärmbekämpfung, bei denen Körperschall eine Rolle spielt. Die vorliegende Monografie möge dazu beitragen, daß davon etwas wahr wird. Sie führt, ausgehend von den einfachen Grundlagen, bis an den aktuellen Stand des Wissens heran und sollte sowohl für Forschung und Entwicklung als auch für die Lehre von Nutzen sein. (Grundkenntnisse der Elastodynamik erleichtern den Einstieg.)