FEM Simulation von Gehäusen - Habt ihr Fragen die euch beschäftigen? :)

[JFA]

Und die Druckmaxima hängen ja u.A. von der X-Koordinate ab. D.h. der vordere Teil der Seitenwand wir eher mit Druck beaufschlagt als der hintere.

Ignorieren. Mach einfach eine gleichmäßige Flächenlast auf die Wände. In dem Bereich, wo der Innendruck relevant ist, kannst Du von gleichmäßiger Druckverteilung ausgehen, weil die Wellenlänge groß ist.

Siehe auch mein Einwand oben.

[incoggnito2]

Meint ihr dass die Art der Anregung tatsächlich so eine große Rolle spielt?

Die Konstruktionsdaten des Subwoofers habe ich leider nicht mehr, da muss ich in der Heimat mal die aufgeschnittene Version abmessen.

VG Inco

[JFA]

Ja, Fosti hat das Stichwort schon erwähnt: Eigenvektor.

Vereinfacht ausgedrückt: die Brücke aus Fostis Beispiel lässt sich durch ein Gleichungssystem beschreiben. So ein Gleichungssystem kann mehrere Lösungen haben, und das sind die Eigenvektoren. Will man die Brücke maximal anregen, dann muss man dazu den Eigenvektor nehmen.

Nehmen wir an, die Platte hat zwei Lösungen, nämlich E1=(0, 1, 0) und E2=(-1, 0, 1), und als Anregung nehmen wir das erwähnte Beispiel mittige Anregung A1=(0, 1, 0).

Dann gilt:
A1*E1=0*0+1*1+0*0=1 und
A1*E2=0*-1+1*0+0*1=0

Das bedeutet: E1 wird angeregt, E2 nicht.

Interessant ist auch A2=(1, 1, 1), also gleichmäßige Anregung über die ganze Brücke:
A2*E2=1*-1+1*0+1*1=0.

Erklärt ungefähr das Prinzip, denke ich.

[EMP]

Und noch einen: vergesst die Anregung durch den Druck, die ist oberhalb der Resonanzfrequenz des Chassis nicht weiter relevant (Druck fällt mit 12 dB/Oktave ab

Ich hab mir deinen verlinkten Beitrag mehrmals durchgelesen und hab auch eigene Überlegungne angestellt, aber für mich ergibt sich irgendwie kein Zusammenhang zwischen der Resonanzfrequenz des Chassis und einem Tiefpassfilter der verhindert, dass die Gehäusewände Druck mitbekommen bei hohen Frequenzen.

Solltest du die Resonanz im Eingebauten Zustand meinen (da sollte afaik die Luftfeder (inkl. Masse) schon berücksichtigt sein) wäre ich vll. bei dir, aber diese Resonanz liegt ja dann um einiges höher als die Freiluftreso (in CB)

Für mich wäre da die Luftmasse/feder Ausschlaggebend, denn die verbindet ja schließlich die Membran mit dem Gehäuse (rein vom akustischen Weg).

Für Leute die es sich nicht vorstellen können (Masse-Feder-Tiefpass): stellt euch vor ihr haltet eine Feder in der Hand an der ein Gewicht hängt. Wenn ihr eure Hand sehr langsam auf und ab bewegt, geht das Gewicht im Takt der Hand mit. Wenn ihr das ganze extrem schnell macht, bewegt sich das Gewicht irgendwann fast nicht mehr -> Hohe Frequenzen werden heraus gefiltert.

E: Aber was schon mal gut zu wissen ist, dass ich den Schalldruck einfach auf die Flächen als Druck aufbringen kann.

[JFA]

Solltest du die Resonanz im Eingebauten Zustand meinen (da sollte afaik die Luftfeder (inkl. Masse) schon berücksichtigt sein) wäre ich vll. bei dir, aber diese Resonanz liegt ja dann um einiges höher als die Freiluftreso (in CB)

Exakt die meine ich.

In Bassreflex ist es die Tuningfrequenz, oberhalb welcher der Druck rapide abfällt.

[incoggnito2]

Ja, Fosti hat das Stichwort schon erwähnt: Eigenvektor.

Vereinfacht ausgedrückt: die Brücke aus Fostis Beispiel lässt sich durch ein Gleichungssystem beschreiben. So ein Gleichungssystem kann mehrere Lösungen haben, und das sind die Eigenvektoren. Will man die Brücke maximal anregen, dann muss man dazu den Eigenvektor nehmen.

Nehmen wir an, die Platte hat zwei Lösungen, nämlich E1=(0, 1, 0) und E2=(-1, 0, 1), und als Anregung nehmen wir das erwähnte Beispiel mittige Anregung A1=(0, 1, 0).

Dann gilt:
A1*E1=0*0+1*1+0*0=1 und
A1*E2=0*-1+1*0+0*1=0

Das bedeutet: E1 wird angeregt, E2 nicht.

Interessant ist auch A2=(1, 1, 1), also gleichmäßige Anregung über die ganze Brücke:
A2*E2=1*-1+1*0+1*1=0.

Erklärt ungefähr das Prinzip, denke ich.

Ist mir alles noch irgendwo im Hinterstübchen geblieben ... aber wenn man das System an zwei einigermaßen sinnvollen Stellen anregt bekommt man letztendlich sowieso alle relevanten Eigenfrequenzen des Systems raus, ohne mir dazu mehr Gedanken zu machen als notwendig ... zumindest bestätigt sich meine Theorie in der Praxis.

[Sandmaennchen]

Das wäre kein Problem, geht afaik in Ansys mit Frequenzgang Analyse (oder so).

Sag ich ja, Harmonic Response.

Sowas:
Https://youtu.be/n8_m0oq0Jsc

Christian

[EMP]

So jetzt geht es dann langsam an die Harmonische Analyse.

Ich hätte es jetzt wie folgt gemacht: Das Gehäuse außen und innen mit Druck beaufschlagt und innen abwechselnd Über/Unterdruck drauf (den mit der Volumenvergrößerung/Verkleinerung zu berechnen ist kein Problem).

Wo ich mir aber nicht sicher bin ist wie ich die Kraft realistisch simuliere. Den um den gleichen Schalldruck bei höheren Frequenzen zu bekommen wird weniger Hub benötigt (wegen des höheren Strahlungswiderstands, richtig?). Und bei weniger Auslenkung wird ja auch weniger Kraft benötigt. Wie würdet ihr das lösen?

VG Michi

[3eepoint]

Sollte das ANSYS nicht "von selber" merken? Wenn die Kraft gleich bleibt aber der Widerstand steigt müsste der Hub ja von selber sinken....

[EMP]

Ne das war im Rahmen des Projektes zu aufwändig. Es ist jetzt eine "normale" Harmonic Response ohne das Akustik Modul.

E: Wenn die Auslenkung konstant wäre über die Frequenz dann könnte ich ja einfach Xmax*Omega^2*sin(Omega*t) machen, aber da Xmax ja auch Frequenzabhängig ist...

[3eepoint]

Ich schau nachher mal wie das in Comsol gelöst ist ist und ob man das übertragen kann....

[EMP]

Wir werden den Hub jetzt einfach mit einer Gerade approximieren.

Aber noch mal für mich zum Verständnis: Der abnehmende Hub liegt schon am steigenden Strahlungswiderstand, oder?

[Azrael]

FEM Simulation von Gehäusen - Habt ihr Fragen die euch beschäftigen?

Ja, ich.

Im Beschreibungstext für einen Subwoofer mit Eckports in allen Ecken (Voice Acoustics Paveosub 118) heißt es unter anderem:

Durch die Anordnung in den Ecken wird ein Taumeln der zusätzlich doppelt zentrierten Membrane bei hohen Auslenkungen unterbunden, da die Luft zu allen Seiten entweicht und so einen gleichmäßigen Gegendruck erzeugt.

Kann man simulieren, ob ein Treiber in einer Bassreflex-Box, bei der der/die Port(s) nicht symmetrisch angeordnet sind, tatsächlich je nach Ort unterschiedliche Druckverhältnisse "sieht"? Ich hätte nämlich eher vermutet, dass die Änderungen der Druckverhältnisse "global" sind.

Viele Grüße,
Michael

[ArLo62]

Hallo Michael!
Sehr seltsam. Ich habe heute diesen Artikel auf Hifi Selbstbau gelesen: https://www.hifi-selbstbau.de/index....d=34&Itemid=76

Das ist ein alter ELEKTOR Lautsprecher Entwicklungsbericht von 1986.

...Also bauen wir akustische Schotts ein und schlagen zwei Fliegen mit einer Klappe. Das schräge Versetzen der Bretter in kurzem Abstand verhindert Resonanzen, die Gehäusewände werden um Größenordnungen steifer, und der Bass wird pneumatisch gleichmäßig belastet, neigt also nicht zum Taumeln. Heco hat darauf ein Patent!...

Das entspricht m. E. einer ähnlichen Aussage. Bin ich nämlich auch drüber gestolpert.

Gruß

Arnim

[Sepp]

Hallo,

der LS um den es in dem Bericht geht ist aber geschlossen .
Und wenn ich mich recht erinnere gibt bei HSB auch einen Bericht / Untersuchung,
mit dem Ergrbnis das solche Bretter bei BR dann eher die Konstruktion in Richtung TML gehen lassen.

Grüße Dirk

[ArLo62]

Hallo Dirk!

Ja, leuchtet ja irgendwie ein Der Weg wird länger durch den "Mäander".
Mir ging es aber um die Taumelei der Membran durch die nicht homogenen Druckverhältnisse im Gehäuse.
Kann mir vorstellen dass das durch die Anordnung der BR Öffnungen nochmal schwieriger wird.
Was mich aber am meisten wundert ist, dass das alles in den 80er schon bekannt war und irgendwie nicht in das "allgemeine" Wissen eingegangen ist. Ich kenne niemanden der das bisher einmal erwähnt hat. Ich dachte immer die Druckverhältnisse wären homogen.
Leider ist der Artikel im Elektor Archiv nicht drin. Nur Teile des Heftes. Allerdings in dieser Ausgabe sehr viel Lautsprecher Grundlagenwissen.

Gruß

Arnim

[3eepoint]

Ja, ich.


Kann man simulieren, ob ein Treiber in einer Bassreflex-Box, bei der der/die Port(s) nicht symmetrisch angeordnet sind, tatsächlich je nach Ort unterschiedliche Druckverhältnisse "sieht"? Ich hätte nämlich eher vermutet, dass die Änderungen der Druckverhältnisse "global" sind.

Viele Grüße,
Michael

Ja, kann man. Mach ich Sonntag abend, bin die Tage unterwegs. Allerdings denke ich, dass sich unterhalb der ersten Mode im Gehäuse der Druck gleichmäßig verhält und es zu keiner Taumelbewegung kommen sollte.

[Azrael]

Allerdings denke ich, dass sich unterhalb der ersten Mode im Gehäuse der Druck gleichmäßig verhält und es zu keiner Taumelbewegung kommen sollte.

Hätte ich wie gesagt auch gedacht, aber der Behauptung wie oben in der Beschreibung bin ich dann und wann schon mal über den Weg gelaufen.

Da bin ich mal gespannt.

Viele Grüße,
Michael

[ArLo62]

Mal noch eine Frage zur Taumelei von Membranen. Wird das bei der Klippel Methode mit gemessen bzw. kann man das explizit messen?
Wenn man eine reflektierende Fläche (Spiegel) auf dem Lautsprecher befestigt und zentral (im rechten Winkel) durch ein Loch auf einer Fläche mit einem Laser auf den Spiegel zielt, müsste die Taumelbewegung auf der Fläche zu sehen sein.
Gruß
Arnim

[3eepoint]

Kurzes Update, ich hab das Modell und die Simulation aufgesetzt und auch schon ein paar gerechnet, die Auswertung schaffe ich heute aber nicht mehr. Ich denke Dienstag sollte ich Zeit haben.