By Prof. Dr.-Ing. Reinhard Lerch, Prof. Dr. rer.nat. Dr. h.c. Gerhard Sessler, Prof. Dr. phil.nat. Dr.-Ing. E.h. Dietrich Wolf (auth.)

ISBN-10: 3540234306

ISBN-13: 9783540234302

ISBN-10: 3540498338

ISBN-13: 9783540498339

Dieses Lehrbuch bietet eine umfassende Einführung in die moderne Technische Akustik. Es wendet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften und der Physik sowie an Ingenieure und Naturwissenschaftler, die bereits in der Praxis tätig sind.

Behandelt werden:

  • Schallentstehung und Schallausbreitung in Gasen, Flüssigkeiten und elastischen Festkörpern
  • Wellengleichungen in linearer und nicht-linearer shape
  • Elektromechanische Analogien und ihre Anwendung
  • Schallsender und Schallempfänger für Hör- und Ultraschall
  • Raum- und Bauakustik
  • Akustische Messtechnik
  • Wasserschall (Hydroakustik)
  • Ultraschall (Erzeugung, Detektion und Anwendung)
  • Physiologische und psychologische Akustik
  • Methoden der Schallaufzeichnung
  • Schallerzeugung durch Strömung (Aeroakustik)
  • Experimentelle und numerische Verfahren der Aeroakustik
  • Entstehung und Vermeidung von Lärm

Weiterhin werden die Methoden der Numerischen Akustik (Computational Acoustics) vorgestellt und eingehend besprochen - insbesondere Finite-Elemente- und Boundary-Elemente-Methoden (FEM bzw. BEM) für die Berechnung von Schallfeldern und elektroakustischen Wandlern.
Abschließend diskutieren die Autoren aktuelle Forschungsprojekte aus dem Bereich der Technischen Akustik.

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Die Druckabh¨ angigkeit bedingt auch eine Abh¨ angigkeit der Schallgeschwindigkeit von der Wassertiefe in Gew¨ assern. F¨ ur die Schallausbreitung ist zus¨atzlich zu beachten, dass mit zunehmender Tiefe auch die Temperatur abnimmt. Das Zusammenwirken beider Effekte f¨ uhrt zu einer parabelf¨ormigen Beziehung zwischen Tiefe und Schallgeschwindigkeit, die eine B¨ undelung der Schallwellenausbreitung bewirkt. Man bezeichnet den entstehenden Ausbreitungsweg als SOFAR (Sound Fixing And Ranging)-Kanal, der zur akustischen Nachrichten¨ ubertragung u ¨ ber große Entfernungen – bis zu mehreren hundert Kilometern – genutzt werden kann.

G. Stokes haben den Einfluss der inneren Reibung auf die Schallbewegung in Gasen und Fl¨ ussigkeiten eingehend untersucht. Die Ber¨ ucksichtigung der inneren Reibung, die durch die dynamische uhrt zu einer Viskosit¨ at η (Einheit: Ns/m2 = Pa · s) beschrieben wird, f¨ Modifikation der Bewegungsgleichung. Einige Werte f¨ ur η sind in Tab. 6 wiedergegeben. An die Stelle von Gl. 32) tritt im eindimensionalen Fall der reinen xAbh¨ angigkeit (siehe im Detail: [M142], Chapt. XIX) die Beziehung ρ0 10 ∂p 4η ∂ 2 v ∂v + − = 0.

4). Damit erh¨ alt man 1 4π p grad e−j kr e−j kr − grad p dS r r S 1 + 4π p grad e−j kr e−j kr − grad p dK = 0 . 61) K ¨ Das Integral u asst sich berechnen. 62) da dK hier wie r2 abnimmt. Ferner kann wegen der Stetigkeit von p bei der Integration u ¨ ber die kleine Kugel p durch den Wert p(Q) im Kugelmittelpunkt ersetzt werden. Weiter gilt 20 2 Schall in Gasen und Fl¨ ussigkeiten dS S . er r K Q . dK Abb. 4. Zur Herleitung der Kirchhoffschen Formel; S ist die Oberfl¨ ache des Integrationsgebietes; dazu geh¨ ort auch die Oberfl¨ ache der kleinen Kugel um den Aufpunkt Q.

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Technische Akustik: Grundlagen und Anwendungen by Prof. Dr.-Ing. Reinhard Lerch, Prof. Dr. rer.nat. Dr. h.c. Gerhard Sessler, Prof. Dr. phil.nat. Dr.-Ing. E.h. Dietrich Wolf (auth.)


by Kenneth
4.1

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