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28-10-2021 | Fahrzeugakustik + NVH | Nachricht | Article

Vibroakustische Metamaterialien verbessern NVH-Verhalten

Author:
Patrick Schäfer
1 min reading time

In einem Fraunhofer-Projekt werden Herstellungsverfahren von vibroakustischen Metamaterialien untersucht. Mit passiven oder aktiven lokalen Resonatoren sollen Schwingungen an Bauteilen unterbunden werden.

Als vibroakustische Metamaterialien (VAMM) bezeichnet man künstlich hergestellte Strukturen zur Lärm- oder Schwingungsbeeinflussung. Sie bestehen aus einem Verbund von passiven oder aktiven Resonatoren, die auf dem zu beeinflussenden Bauteil aufgebracht werden. Die lokalen Resonatoren werden auf die adressierte Eigenfrequenz abgestimmt und mit Abständen kleiner als die halbe Wellenlänge der zu beeinflussenden Frequenz auf der Grundstruktur platziert. In diesem Frequenzbereich entstehen dann sogenannte Stoppbänder in der Übertragungsfunktion: In diesen Bereichen ist keine Wellenausbreitung möglich. Die VAMM können den Zielkonflikt zwischen Leichtbau und optimalem vibroakustischem Verhalten auflösen.

Im Rahmen des Fraunhofer-internen Forschungsvorhabens "MetaVib" werden Herstellungsverfahren für eine industrielle Anwendung von VAMM untersucht. Das Fraunhofer IWU übernimmt im Projekt die fertigungstechnische Umsetzung der vibroakustischen Metamaterialien aus metallischen Werkstoffen. So sollen neue umformtechnische Prozessketten zur hochgenauen Fertigung filigraner Strukturen sowie zur Integration von VAMM in Blech- und Karosseriebauteile erarbeitet werden. Im Projekt wird beispielsweise eine Autotür als Prototyp entwickelt und erprobt. Mehrere Fraunhofer-Institute arbeiten im Projekt zusammen: Strukturdynamik (Fraunhofer LBF, Fraunhofer IWU), Akustik (Fraunhofer IBP, Fraunhofer IDMT), Elektroakustik (Fraunhofer IDMT) und Fertigungstechnik (Fraunhofer IFAM, Fraunhofer IWU). 

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