Sinnvoller Einsatz von Matrixgehäusen?

[Kalle]

Oder man läßt das mit dem Verbauen von MDF einfach sein.
Allen ein schönes Wochenende!

[walwal]

Hier
https://www.sciencedirect.com/topics...g/bulk-modulus

Sind Werte für Holz aufgeführt. Nicht direkt, aber lt. Artikel aus der Schallgeschwindigkeit umrechenbar.

Ich (völlig Ahnungsloser) frage mich aber, ob der bulk modulus hier relevant ist, denn es geht doch um Schwingen von Flächen. Die Anregung geschieht durch Schallübertragung vom fest montieren Chassis, also Körperschall und durch Hohlraumresonanzen des Gehäusevolumens. Die Resonanzfrequenzen regen über Druckunterschiede die Wände zum Schwingen an.

Was dagegen hilft, ist bekannt.

Trotzdem viel Erfolg beim Simulieren. Schaden kann es ja nichts.

[Kaspie]

Hallo Franky,
Dein Post 204 war aber nicht ganz höflich und Du hast hier mit starken Gegenwind zu rechnen gehabt.
Das kann man kritisieren und muss es auch. Trotzdem möchte ich Deine grundlegende Frage daraus aufnehmen und neu formulieren, ohne persönliche Befindlichkeiten.
Ich verstehe die Simulationen auch nur teilweise, weil sie mir einfach zu hoch sind und mir das schulische Wissen dazu einfach fehlt. Die Arbeit, die dahinter steckt achte ich und verfolge sie auch sehr gespannt.
Jetzt zur Neuformulierung der Frage:
Was kann ich aus den Simulationen für mich ableiten um es für meine Projekte verwenden zu können?

[walwal]

....
Was kann ich aus den Simulationen für mich ableiten um es für meine Projekte verwenden zu können?

Ja, das ist die Mutter aller Fragen.

Zum jetzigen Stand gar nichts, soweit ich das beurteilen kann. Aber es geht ja noch weiter. Bis dahin an die Ergebnisse aus der Praxis halten. Es gibt ja viele Messungen und Erkenntnisse.

[Sv.n.K]

Hallo Kay,
eine reale Messung beinhaltet viele Informationen des gesamten Systems. Einige davon sind vorher bekannt, einige nicht. Einige gewollt, einige ungewollt. Die ungewollten Informatioen werden häufig durch - ich nenne es jetzt mal "Randeffekte" - hervorgerufen, die die Realität halt mit sich bringt. Mit der Simulation habe ich die Chance die Randeffekte raus zu nehmen und zunächst das durchaus komplexe System als solches zu verstehen. Wenn ich das geschafft habe, kann ich die realen Messergebnisse neu interpretieren und ableiten was Randeffekte sind und was die Stellschrauben, an den ich etwas optimieren kann.
Vielleicht hilft das.
Grüße Sven

[JFA]

Wenn Du ein stimmiges Modell hast, kannst Du anhand dieses Modells verschiedene Maßnahmen durchspielen. Für den Hobbybastler ist das Erkenntnisgewinn, aber in der Industrie spart das enorm viel Zeit und Geld.

Man kann es sich natürlich auch einfach machen und 5 mm Alublech mit 4 mm Bitumen aufstocken... und ganz edel auch noch mit absorbierendem Schaumstoff drauf. Das hier kommt dem nahe, allerdings nur mit 3 mm dicker Schwerfolie: https://www.soniflex.com/de/schallsc...soni-composite

[Kaspie]

Wow,

Danke für die Erklärungen.
Jetzt lese ich das mit einem ganz anderen Hintergrund.
Bitte weitermachen

[walwal]

... ganz edel auch noch mit absorbierendem Schaumstoff drauf. Das hier kommt dem nahe, allerdings nur mit 3 mm dicker Schwerfolie: https://www.soniflex.com/de/schallsc...soni-composite

Naja, ist aber wesentlich dicker als Bit-Sandwich oder Alubutyl. Und ob die Wirkung vergleichbar ist, müsste erst gemessen werden.
Es geht ja nicht um Schallababsorption, sondern Dämpfung (einer Wandschwingung). Und die Funktioniert nur gut mit einen viscoelastisch eingezwängter Schicht und zwar durch Scherung.

[JFA]

Ich will es mal so ausdrücken: gewisse Dinge habe ich schon im (klein-)industriellen Maßstab mit Erfolg ausprobiert...

Die Bitumenschicht großflächig, direkt und so unelastisch wie möglich auf das Material aufgeklebt (dünnes Teppichklebeband, das mit Gewebe) dämpft die Gehäuseschwingungen ziemlich effektiv. Der Akustikschaum reduziert die Hohlraumresonanzen. Win-win.

Wichtig: die Schwerfolie sollte eine gegenüber dem zu bedämpfenden Material nicht verschwindend kleine Steifigkeit haben (Faustregel: Stärke Folie == Stärke Material), und der Schaumstoff sollte a) einen nicht zu hohen Strömungswiderstand (Melaminschaum fällt damit aus) und b) ebenfalls genügend Stärke aufweisen, um ausreichend akustische Verluste zu erzeugen.

[walwal]

Ja, Bitumen hilft etwas, aber nur etwas.

"...Bei normaler, einseitiger Belegung muss die Biegesteifigkeit des Dämpfungsmaterials etwa 10% des Basismaterials betragen um eine optimale Wirkung zu zeigen. Da bereits der E-Modul des Dämpfungsbelages häufig niedriger als das Basismaterial ist muss also die Dicke mindestens die Hälfte der Basisdicke betragen! Darum eben zeigen 2 mm Bitumen auf 19 mm MDF so gut wie keine Wirkung, obwohl die Eigendämpfung des Bitumens mit 0.5 wesentlich höher als die von Holz ist (0.01 - 0.03)!
Die Schichtdicke kann nur durch einen eingezwängten Belag (= Sandwich) reduziert werden. Hier wird das Dämpfungsmaterial auf Scherung belastet, was schwieriger ist und daher die Gegenkraft des Materials erhöht. Die Deckschicht muss eigentlich nur zug- und druckfest sein...."

http://www.picosound.de/D_gehmat.htm

Sieh meine Messungen:

Die endgültige Hitparade:

19 mm Span.............................................. ... 0 Punkte
+ 4 mm Bitumen........................................... 12
+ 2,5 mm Alubutyl (2017 mit Zwischenlage)......19
+ 2,5 mm Alubutyl........................................21
+ 4 mm Bitumen + 8 mm Fliese......................24
+ 4 mm Bitumen + 5 mm HDF........................31
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm + Alublech.............34
+ 8 mm Bitumen + Alublech...........................37
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm.............................38
+ 4 mm Bitumen+ 1 mm Alu...........................42
+ 4 mm Bitumen + 3 mm Aludibond.................47
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm + 3 mm Aludibond...48

Wenn man es gut und einfach machen will, 2 Lagen Alubuty und darauf Akustikschaum (oder Steinwolle usw).

Bei meinen Versuchen habe ich das Elastomerbitumen (Dachbahn) mit einem Brenner angeschmolzen und aufgepresst, hält "Bombe"
Alubutyl ist aber wesentlich angenehmer zu verarbeiten.

[JFA]

Ich: Wichtig: die Schwerfolie sollte eine gegenüber dem zu bedämpfenden Material nicht verschwindend kleine Steifigkeit haben (Faustregel: Stärke Folie == Stärke Material)

Aber natürlich: mit Alubutyl kann man die Stärke noch reduzieren. Ideal ist in der Theorie die konternde Lage in der gleichen Festigkeit wie die zu dämpfende. Wird halt zunehmend aufwändiger

[3eepoint]

@ alle

Danke für die vielen Zusprüche und Ermutigungen! Ich bleib weiterhin am Ball

1) Ich bin für Taumelbewegung und Normale. Vier Graphen für die Normalen von Front, Side, Back und Top und ein Graph für die Summe aller Taumelbewegungen. Bei einem auffälligen Verlauf, kann man dann nochmal nachforschen.
2) Jetzt haben wir bei Resonanz eine Schalpegeländerung von ca. 15dB. Ich hätte hier eine deutlich höhere Bewegung von den Wänden des Gehäuses erwartet. Aber meine Erfahrung diesbezüglich ist quasi null. Vielleicht kann das jemand aufklären.
3) Ab der Resonanz aufwärts haben wir eine Pegelgewinn von 20dB/dek. Ist das Zufall, oder lässt sich das mit der Resonanz erklären? Ich hätte jetzt vermutet, dass der Pegelgewinn aufgrund der sich ändernden Schallimpedanz eintritt.

1) Hmmm... ich wäre für einen Graphen mit den Normalen, sprich so wie jetzt vier Plots in einem und einem Graphen mit den Taumelbewegungen. Da muss ich aber noch Überlegen wie ich die am besten erfasse.
2) Wenn ich das mit den Ergebnissen der Studie aus: #3 vergleiche finde ich das ganz stimmig, allerdings betrachte ich hier den reinen Gehäuseschall und nicht die Überlagerungen. Zudem sind die Anregungen andere.
3) So ganz sicher bin ich mir da auch nicht, eigentlich würde ich da mit einem Tiefpassverhalten rechnen. Allerdings simuliere ich hier auch kein komplettes Chassis.

Ich habe schon des öfteren mit Leuten zu tun die mit Simulationen z.B. in der Automobiltechnik arbeiten. Ich habe z.B. gerade ein Projekt mit einem Autohersteller die per Excitern Innenraum und Aussenraumbeschallung machen möchten. Die sind bei den Simulationen bis auf die Materialbeschaffenheiten des Antriebs, der Kontaktfläche usw. heruntergebrochen. Wenn ich dann sowas wie hier lese das man sich das so hinbiegen muß das es dem in etwa gleichkommt wie es in real ist wird mir schwindelig. Das heißt für mich das man einfach gar nicht weiß wie das Simu-Modell eigentlich aussehen muß (nicht kann)

Dann kannst du die ja mal fragen, wie die auf diese Modelle gekommen sind bzw. woher die wissen, dass sie das so weit runter brechen müssen.

Nach diesen Werten hatte ich auch immer gesucht, die muss man manchmal einfach selber ermitteln. Entweder durch einen passenden Versuchsaufbau, oder durch Modellsimulation, Aufbau des Modells, Messen, Simulationsparameter anpassen bis es passt

In diesem Fall nimm doch einfach ein Metall. Da sind die Werte bekannt, größtenteils linear, und der Erkenntnisgewinn ist am Ende der gleiche.

Ok, ich werd darauf zurückgreifen je nachdem was ich aus walwals Link rausbekommen kann. Und an dieser Stelle auch mal einen Dank an dich, dass du mich hier unterstützt! Ohne deine Beiträge wäre ich hier wesentlich blinder unterwegs.

@dutch

Der Unterschied zwischen Matrix/nichtmatrix bei Reflex müsste ich noch betrachten. Zunächst müsste man wahrscheinlich die Abstimmung korrigieren, da der Volumenunterschied nicht mehr vernachlässigbar ist. Zudem hatten sich, wie einige schon geschrieben haben, Probleme mit der Reflexfunktion ergeben. Sobald wir hier ein valides Modell haben, kann ich dem nochmal nachgehen. Erinnere mich aber bitte nochmal dran!

@Gaga

Anders als so eine Lernkurve dar zu stellen kann man niemanden was beibringen, geschweige denn lernen. Ein Lehrer der die Fehler seines Schüler nicht sieht kann nichts beibringen und ein Schüler der nicht alle Schritte sieht kann nichts fragen. Ich denke einfach so gewinnen alle =)

@Kaspie

JFA und Sven haben es ja schon gesagt. Ich für meinen Teil finde Interessant, wie weit die Prinzipien in den verschiedenen Bereichen vergleichbar sind. Auch wenn die Ergebnisse nochmal überarbeitet werden müssen, so zeigt sich eine spannende Tendenz, dass z.B. die einfachen Keilstreben im Vergleich zu den aufwendigen Ringversteifungen fast ebenbürdig sind, was das verhindern des "Ballooning" angeht. Einige hatten ja auch die Frage gestellt, ob sich so bei mobilen Anwendungen nciht gewicht spaaren ließe. Hier wäre das der Fall.

@walwal

Auch dir nochmal danke für das beisteuern der Messergebnisse! Ohne sowas könnten wir das Modell nur schwer validieren! Den Bulk modulus halte ich auch für semi-relevant. Nur möchte ich versuchen das Modell, so einfach ich es auch halte, mit korrekten Daten zu füttern und da gehört ein vollständiger Materialparametersatz dazu. Noch eine Frage zu deiner Tabelle. Du hattest geschrieben, dass die Werte den unterschied in dB zu 19 mm Span darstellen. Hast du dafür die Spitze der ausgeprägtesten Mode genommen? Und wenn ich mich richtig erinnere hattest du geschrieben, dass die Werte zwischen 40-70 dB unter dem Direktschall lagen, oder?

Ich glaube wir sind schon recht nahe dran. Ich mache mich die Tage nochmal an die Simulation und versuche einen Vergleich zu walwals Messungen zu machen. Dann können wir uns überlegen, ob an dem Modell noch gefeilt werden muss, oder ob ich dann die Versuchsreihe starte. Zum messen von realen Konstruckten hätte ich auch schon eine Idee. Ein Freund von mir hat sich einen Restehoof gekauft wo unter seiner Werkstat eine 15m^3 Zisterne liegt mit einem oben liegenden Deckel als Zugriff. Wenn man da einen Adapter baut, hätte man die Front in einem Volumen von dem restlichen Gehäuse durch 10 cm Beton + 30 cm Sand + 20 cm Stahlbeton getrennt. Damit sollten sich solche Messungen doch machen lassen oder?

[walwal]

...

@walwal

....Noch eine Frage zu deiner Tabelle. Du hattest geschrieben, dass die Werte den unterschied in dB zu 19 mm Span darstellen. Hast du dafür die Spitze der ausgeprägtesten Mode genommen? Und wenn ich mich richtig erinnere hattest du geschrieben, dass die Werte zwischen 40-70 dB unter dem Direktschall lagen, oder?....... Ein Freund von mir hat sich einen Restehoof gekauft wo unter seiner Werkstat eine 15m^3 Zisterne liegt mit einem oben liegenden Deckel als Zugriff. Wenn man da einen Adapter baut, hätte man die Front in einem Volumen von dem restlichen Gehäuse durch 10 cm Beton + 30 cm Sand + 20 cm Stahlbeton getrennt. Damit sollten sich solche Messungen doch machen lassen oder?

Die Ergebnisse sind Durchschnittswerte.Hier ist es beschrieben. Die Abweichungen in dB sind in den Grafiken zu sehen.
http://forum.visaton.de/showpost.php?p=290471&postcount=27

[walwal]

Hier weitere Ergebnisse:

http://forum.visaton.de/showpost.php...9&postcount=28
http://forum.visaton.de/showpost.php...9&postcount=29
http://forum.visaton.de/showpost.php...9&postcount=46

Die späteren Messungen für die "Hitprade" wurden mit einem kleineren Testgehäuse gemacht. Die Fehlergrenze dürfte bei +- 2 Punkten liegen, also geringe Abweichungen nicht überbewerten.

[walwal]

Zur Ergänzung die Messungen von "pico" (Hifi Selbstbau):


Klarer Sieger ist das Bitumensandwich.
Erkennbar ist auch, dass er etwa auf gleiche dB-Werte kommt wie ich.

[Kalle]

Moin,
sehr nett .... aber für Bitumengegner ist Fliese auch nicht sooo schlecht.
Was mir direkt so auffällt, immer nur Span- und Staubplatten, keine Schichtwerkstoffe.
Was vielleicht ähnlich wie Bitumen wirken könnte, wäre vielleicht Schwerfolie oder Holzfaser aus der Fertigparkettszene, also vielleicht 15mm MPX oder Kistensperrholz, Schwerfolie, verklebte Parkettreste.
Ich denke da auch an Resteverwertung, vielleicht auch ein Aspekt.
Jrooß Kalle

[walwal]

Also. ich habe Schichtwerkstoffe verwendet, Alu-Dibond.

....

Die endgültige Hitparade:

19 mm Span.............................................. ... 0 Punkte
+ 4 mm Bitumen........................................... 12
+ 2,5 mm Alubutyl (2017 mit Zwischenlage)......19
+ 2,5 mm Alubutyl........................................21
+ 4 mm Bitumen + 8 mm Fliese......................24
+ 4 mm Bitumen + 5 mm HDF........................31
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm + Alublech.............34
+ 8 mm Bitumen + Alublech...........................37
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm.............................38
+ 4 mm Bitumen+ 1 mm Alu...........................42
+ 4 mm Bitumen + 3 mm Aludibond.................47
+ 2 Lagen Alubutyl 2,5 mm + 3 mm Aludibond...48

.

Und nochmal, wer Bitumen meiden will, kann Alubutyl nehmen. Auch gut, einfach anzubringen, teurer.

Man kann mit allen möglichen Sandwichkombinationen spekulieren, aber ohne Messungen .... nix Genaues weiß mer net....sagt der Hesse.

[walwal]

Hier weitere Messungen:

Und speziell für den Besitzer des schrägen Humors: Wie du siehst, zeigen Messpunkte bis zu 20 dB unterschiedliche Werte, des wegen ist ein Messpunkt nicht ausreichend.

http://www.waveguide-audio.de/vibrat...achtungen.html

"....Die Kraft, die Gehäusewände zum Schwingen/Vibrieren bringt, sind die Druckknoten der verschiedenen stehenden Wellen. Die sich in Abhängigkeit von den inneren Gehäuse-Dimensionen halt so aufbauen. Queraussteifungen ändern grundlegend nichts an den Gehäuse-Dimensionen. Weshalb die Frequenzen der Stehwellen also auch praktisch gleich bleiben..."

[Kalle]

Moin,
jetzt wäre ja schwer interessant, ob man die Schichten ganzflächig implementieren muss, oder ob eine Mischung, z.B. mit der oben beschrieben Winkelmethode, ein besseres Gesamtergebnis liefert.
Was man bei einer richtigen Matrixlösung auch als Nebeneffekt erhält, dass man in den "Fächern" unterschiedlich Dämmstoffe in unterschiedlichen Kombinationen gut räumlich fixieren kann, um ein breites Spektrum von internen Resonanzen zu erschlagen .
Querversteifungen sind keine Matrix.
Jrooß Kalle

[walwal]

Das wäre etwas überkanditelt. Ein Problem bei der Matrix ist folgendes. Die BR-Wirkung kann beeinträchtigt werden, weil der Hohlraum (der ja resonieren soll) unterteilt wird. Im Visatonforum hatte das mal jemand gebaut und war enttäuscht.