Modalanalyse (Fachwissen Technische Akustik)

In diesem Band der Reihe Fachwissen Technische Akustik wird das Verfahren der experimentellen Modalanalyse vorgestellt. Mit diesem Verfahren können die von der Ausbreitung von Luft- und Körperschall bestimmten dynamischen Eigenschaften von Systemen untersucht werden. Beispiele für solche Systeme sind Strukturen im Maschinen- und Fahrzeugbau oder auch kleinere Innenräume, deren akustischen Verhalten von Interesse ist. In einer Einführung wird zunächst auf den Zusammenhang des physikalischen Modells und des systemtheoretischen Modells eingegangen sowie der Nutzen des modalen Modells für die Beschreibung der Systemeigenschaften erläutert. Danach wird die dem modalen Modell zugrunde liegende Theorie sowie der Zusammenhang der modalen Parameter mit den im Systemmodell verwendeten Frequenzgängen dargestellt. Verschiedene Verfahren der experimentellen Modalanalyse werden diskutiert, darunter sowohl solche zur getrennten Bestimmung einzelner modaler Parameter als auch solche, bei denen eine Vielzahl modaler Parameter gleichzeitig aus den gemessenen Frequenzgängen ermittelt wird. Zusätzlich wird auf das praktische Vorgehen bei der Gewinnung der dazu notwendigen Messdaten und die Möglichkeiten zur Überprüfung der Ergebnisse eingegangen. Zur Demonstration der verschiedenen Möglichkeiten und Verfahren wird ein einfaches praktisches Beispiel ausführlich behandelt. Das umfasst die Vorgehensweise bei der Messung ebenso wie die Anwendung unterschiedlich aufwändiger Verfahren zur Extraktion der modalen Parameter. Dazu werden zahlreiche Ergebnisse gezeigt, so dass Möglichkeiten und Grenzen der experimentellen Modalanalyse deutlich werden.