A coupled FE‐BE analysis of acoustic cavities confined inside laminated composite enclosures

Niyogi, Arup Guha; Laha, Manas Kumar; Sinha, P. P.

doi:10.1108/00022660010340150

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“…From this equation, natural frequency and mode shape data have been calculated. This data is then used in the mobility matrix [17] required for the structural-acoustic coupling.…”

Section: Boundary Conditions For Opening and Flexible Panelmentioning

confidence: 99%

“…Recently, Koch [16] used FEM for finding the acoustic resonances in rectangular open cavities by solving the Helmholtz wave equation. Niyogi et al [17], had calculated acoustic pressure in the laminated cavity using coupled FEM -BEM. Nowadays many researchers developed analytical methods for calculating complex boundary problems to avoid large computational time and storage of coupled FEM-BEM.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Acoustic Analysis of Partially Flexible Cavity with Opening

Pramanik¹,

Das²,

Niyogi³

2022

ASPS Conf. Proc.

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In this study, the SPL at the boundary and within the domain of a rectangular-shaped container with a flexible laminated composite panel with opening have been investigated. Finite Element Analysis (FEM) for the flexible panel has been done and coupled with the acoustic domain using the Boundary Element Method (BEM) through the mobility relation. A MATLAB program has been developed to find flexible panel behavior by FEM and BEM to calculate the sound pressure level for a cavity. Eight-noded isoparametric serendipity elements have been used to model the boundary. A pressure-velocity formulation has been adopted to model the acoustic domain with radiation impedance for window boundary. It has been shown that the presence of a thin flexible plate and opening, drastically changes the SPL pattern inside and at the boundary compared to a rigid cavity due to the relative movement of flexible panel and energy dissipation through the opening by radiation.

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“…From this equation, natural frequency and mode shape data have been calculated. This data is then used in the mobility matrix [17] required for the structural-acoustic coupling.…”

Section: Boundary Conditions For Opening and Flexible Panelmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Acoustic Analysis of Partially Flexible Cavity with Opening

Pramanik¹,

Das²,

Niyogi³

2022

ASPS Conf. Proc.

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“…Da ϕ z jedoch in den Gleichgewichtsbedingungen nicht vorkommt, kann man einen willkürlichen Steifigkeitskoeffizienten k ϕ z in lokalen Koordinaten einführen, der dazu dient, das Gleichungssystem bei der Transformation zu regularisieren. Dieser kann beliebig gewählt werden [140]: BATHE [16] schlägt einen Wert von etwa 1 10000 des kleinsten Diagonalwertes der Gesamtsteifigkeitsmatrix vor, mit dem etwa in [112] gute Ergebnisse erzielt werden. Die alternative Einführung von Scheibenelementen mit explizitem ϕ z -Freiheitsgrad, wie z.…”

Section: Kopplung Der In-plane Und Der Biegeschwingungenunclassified

Simulation der Schalltransmission durch Wände

Ackermann

Antes

2002

Proc. Appl. Math. Mech.

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Die rechnerische Vorausbestimmung der Schalldämmwirkung von Wänden bereits in der Entwurfs-und Planungsphase durch numerische Simulation gewinnt in Zeiten steigender Lärmbelastungen immer mehr an Bedeutung. Die Erfassung beliebiger geometrischer, bauphysikalischer und bauakustischer Randbedingungen sowie die Berücksichtigung der Interaktion von Fluid und Struktur spielt dabei eine entscheidende Rolle. Die numerische Simulation des Problems erfolgt mit der Finite-Element-Methode. Dabei wird das Körperschallverhalten des Bauteils im wesentlichen durch die Biegewellen bestimmt, welche mit der Mindlinschen Plattentheorie beschrieben werden. Da jedoch auch die Auswirkungen flankierender Bauteile untersucht werden, werden ebenfalls die in-plane Wellen erfaßt. Diese werden durch die dynamische, elastische Scheibengleichung dargestellt. Für die Modellierung komplexer Wandaufbauten kommt ein Homogenisiserungsverfahren zum Einsatz und poröse Dämmstoffe werden mit Hilfe eines äquivalenten Fluid-Ansatzes beschrieben. Das akustische Verhalten der die Wände umgebenden Luft wird durch die Helmholtz-Gleichung erfaßt. Die Kopplung von Struktur und Fluid, also von Körper-und Luftschall, erfolgt an den Koppelflächen über die dort verrichteten virtuellen Arbeiten des Schalldruckes bzw. der Verschiebungen. Das vollständig gekoppelte Berechnungsprogramm ermöglicht z. B. neben der Ermittlung der Schalldruckverteilungen ebenso die Berechnung des Schalldämm-Maßes sowohl einschaliger als auch mehrschaliger Trennbauteile. Es werden Beispielrechnungen vorgestellt, in denen Parameterstudien sowie Vergleiche mit Messungen bzw. anderen numerischen Berechnungen durchgeführt wurden.

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“…The vibro-acoustics of composite wall and back cavity systems has not been extensively examined yet, though its importance for sensitive solutions in industrial applications such as aircraft and automobile production. The vibro-acoustic interconnection between composite plates and their back cabins has been analysed first by Niyogi et al. (2000).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Vibro-acoustic coupling in composite plate-cavity systems

Sarıgül

Karagözlü

2017

Journal of Vibration and Control

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Composite materials are extensively utilized today as strategic products. Although this widespread use, their vibro-acoustics characteristics have not been examined extensively. Specifically, the interactive coupling between the vibration and acoustics of composite plate- cavity systems is an untapped field. In this paper, the results of a modal structural-acoustic coupling analysis for plates with different composite parameters are presented. Natural frequencies of the coupled systems are tabulated. The effects of material, ply angle and number of layers on the coupled vibro-acoustic characteristics of composite plate-cavity systems have been examined and compared with the behaviour of isotropic plate systems.

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A coupled FE‐BE analysis of acoustic cavities confined inside laminated composite enclosures

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Acoustic Analysis of Partially Flexible Cavity with Opening

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Simulation der Schalltransmission durch Wände

Vibro-acoustic coupling in composite plate-cavity systems

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