Poröse Medien

Wir erforschen die Modellierung der Schallausbreitung in porösen Medien und granularen Materialien. Das erfordert die Kenntnis mehrerer intrinsischer Materialparameter, von denen einige schwierig oder nur indirekt messbar sind. Dies gilt insbesondere, wenn die Porengrößen stark schwanken und die Poren zufällig verbunden sind. Forschungserkenntnisse aus der Betrachtung der Schallausbreitungsmodelle finden Anwendung, um akustische Parameter unter Anderem in den Bereichen der Geräuschunterdrückung im Innen- und Außenbereich, zerstörungsfreien Materialprüfung und der thermoakustisch kontrollierten Wärmeübertragung zu bestimmen.

Mit einem Impedanzrohr bestimmen wir akustische Größen wie Absorption, Reflektion und Impedanz. Mit Hilfe dieser Messungen und mit der Annahme eines starren Rahmens ist es Gegenstand unserer Forschung, akustische Modelle invers anzuwenden. Jetzt ergeben sich aus den theoretischen und empirischen Modellen für poröse Medien und granulare Materialien Erkenntnisse zu den nichtakustischen Eigenschaften wie Strömungswiderstand, Tortuosität und Porengröße. Die Genauigkeit der Schätzung hängt jedoch stark von den Eingabeparametern und der gewählten Methode ab. Während die inversen Modelle die intrinsischen Eigenschaften der Medien effizient extrahieren, ist es oft unklar, wie gut die akustischen Modelle die einzelnen Materialeigenschaften abbilden. Die Forschungsarbeit am Lehrstuhl konzentriert sich daher auf die Vorhersage der Kerncharakteristiken von porösen Medien und granularen Materialien mittels akustischer Charakerisierung sowie auf das Absichern der Vergleichbarkeit zur Finite Elemente Methode .