Dipl.-Math. Marius Karger, Dr.-Ing. Olgierd Zaleski, Novicos, Hamburg; Prof. Dr.-Ing. Otto von Estorff, Dipl.-Ing. Bernd Stritzelberger Technische Universität Hamburg-Harburg; Dipl.-Ing. Insa Bech, Dr.-Ing. Bastian Ebeling ThyssenKrupp Marine Systems, Hamburg; Dipl.-Ing. Norbert Hövelmann ThyssenKrupp Marine Systems, Kiel
In dem vorliegenden Beitrag wird eine Berechnungsmethode zur Vorhersage des vibro-akustischen Verhaltens von Schiffen vorgestellt. Hierbei handelt es sich um die Energie-Finite-Elemente-Methode (EFEM). Sie basiert auf einer Leistungsbilanz und verwendet zeitlich und räumlich gemittelte Energiedichten als Lösungsfunktionen. Diese Funktionen sind keine Wellenfunktionen, wie die Verschiebungen und Drücke der klassischen FEM, sondern fallende Exponentialfunktionen. Auf diese Leistungsbilanz wird der Finite-Elemente-Ansatz angewendet. Im Beitrag wird nach einer kompakten Vorstellung der Theorie der EFEM auf die Erfahrungen eingegangen, die bei der Berechnung typischer schiffbaulicher Strukturen auch in hohen Frequenzbereichen bereits gesammelt werden konnten. Die in diesem Zusammenhang präsentierten Beispiele enthalten auch Vergleiche der EFEM-Ergebnisse mit entsprechenden Messergebnissen. Hierbei wird sowohl auf die Schallabstrahlung in leichte Fluide (Luft) als auch in schwere Fluide (Wasser) eingegangen.
Summary The following paper presents a computational method to predict the vibro-acoustic behaviour of ships. It is about the energy finite element method (EFEM). It is based on a power balance and uses time- and space-averaged power densities as solution functions. These functions are not wave functions as is the case for displacements and pressures in classical FEM, but decreasing exponential functions. The finite element approach is applied to this power balance. After a short introduction to the theory of EFEM some experienc-es are discussed which were made with the simulation of typical naval structures also in higher frequencies. The examples won by EFEM also contain comparisons with measurements. Sound emissions into light fluids (air) are considered as well as emissions into heavy ones (water).