Optimierung vibroakustischer Metamaterialien mit lokalem Resonanzeffekt anhand der Strukturintensität

Vibroakustische Metamaterialien (VAMM) auf Basis des lokalen Resonanzeffekts nutzen die vibroakustischen Eigenschaften speziell abgestimmter Resonatoren zur Erzeugung einer Schwingungsreduktion innerhalb eines Stoppbandes in einem definierten Frequenzbereich. Im Rahmen des Beitrags wird untersucht, ob über den Vektor der Strukturintensität (STI) die Beteiligung einzelner Resonatoren bewertet werden kann. Auf diese Weise können in der Auslegung von VAMM Resonatoren mit geringer energetischer Beteiligung identifiziert und auf diese Weise eine Besetzungsreduktion der Resonatoren realisiert werden, wodurch Material und Gewicht bei nahezu gleichbleibendem Stoppbandverhalten eingespart werden kann. Auf Basis numerischer Simulationen werden verschiedene Vorgehensweisen zur Durchführung einer Besetzungsreduktion verglichen und ein zielführendes Auswahlkriterium definiert. Die Ergebnisse werden abschließend in einem Laborexperiment überprüft.