max Beschleunigung eines TMT Membranes, wie berechnen/ermitteln?

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Noyan
Stammgast

#1 erstellt: 19. Mrz 2005, 14:00

Hallo Leute

Ich werde als ein Schulprojekt, eine mechanische Schwingungsanalyse (FEM Simulation) von einem Autotürblech machen. Kann mir einer sagen was für maximale Beschleunigungen (a) ein 16er TMT hat?

Dies brauche ich um den max. Kraft F zu ermitteln. (F = m * a)

Danke.

sakly
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 19. Mrz 2005, 15:37

Die maximale Beschleunigung einer Membrane hängt mit vielen Faktoren zusammen und kann nicht pauschal genannt werden. Da fließen, Kraftfaktor, mechanische und elektrische Verluste, das Signal, die zu erzeugende Lautstärke usw ein.

richi44
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 19. Mrz 2005, 18:48

Wie sakly schon sagte, ist es nicht einfach oder pauschal zu beantworten. Als erste Grundlage kann ich Dir mal folgende Vorlage geben:
Bei 100 Hz brauchst Du für einen Schalldruck von 80 dB ein bewegtes Luftvolumen von 7,9 Kubikcentimeter, bei 200 Hz wäre das ein Viertel dieses Volumens und bei 100 dB Schalldruck 79 Kubikcentimeter.
Daraus lässt sich jetzt eine Tabelle erstellen (habe ich in Excel für mich gemacht, kann ich aber hier nicht einstellen. Wenn es Dir zu aufwändig ist, schick mir Deine Mailadresse per PM, damit ich Dir die Tabelle zusenden kann). Nun musst Du erstens eine Frequenz definieren (1kHz), zweitens eine Leistung annehmen, die Du dem Lautsprecher zumuten kannst (30W) und drittens einen Nenn-Schalldruck (Wirkungsgrad) annehmen (88dB/W).
Die Angaben der Distanz spielen im Moment keine Rolle, da es sich beim Nennschalldruck als auch beim Schalldruck aus dem Verschiebevolumen um 1m Distanz handelt.
Jetzt kannst Du aus den 30W und den 88dB Nennschalldruck den effektiven Schalldruck berechnen. Daraus ergibt sich ein Verschiebevolumen und durch Teilung durch die Membranfläche ein Membranhub.
Nun weisst Du, in welcher Zeit dieser Hub zu geschehen hat, nämlich in einer Millisekunde muss der ganze komplette Sinuszug von 360 Grad absolviert sein. Diese letzte Berdechnung solte dann auch keine unüberwindlichen Schwierigkeiten machen.

Frank_K.
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 25. Mrz 2005, 00:55

Noyan schrieb:

F = m a
F = Bl * I
P = Rdc * I²

Nehmen wir:

http://www.visaton.de/deutsch/artikel/art_128_1_18.html

m = 0,0088 kg
Bl = 5,64 Tm
R = 5,6 Ohm
Pmax = 90 W

Pmax = Rdc * Imax² => sqrt ( Pmax/Rdc ) = Imax = 4 A
Man kann 4 A durchjagen, dabei entstehen 90 W Verlustleistung.

F = m a = Bl * I => a = Bl * I / m
a = 2564 m/s²

Der Effektivwert der Beschleunigung liegt bei ca. 250 g,
der Spitzenwert ist noch mal 40% höher, da

a_peak = a_eff * sqrt(2)

und beträgt 3626 m/s².

Noyan
Stammgast

#5 erstellt: 25. Mrz 2005, 18:28

@Frank_K. :
Super Berechnung, Danke. Somit habe ich die Angaben die ich brauche.

Da du dir so Mühe gegeben hast, werde ich hier kurz beschreiben wie ich vorgehen werde, vielleicht interessiert es dich:

1- Zeichnen/Entwickeln eines mech. Modells von Türblech mit ProEngineer.

2- Zeichnen des ProMechanicha Modells mit Kraft F die auf Türblech wirkt.

3-Bestimmen von Resonanzstellen und Frequenzen mittels Simulation.

4- Mechanische Verbesserungsmassnahmen erarbeiten, mit dem Dozent diskutieren. Diese werden dickere Blech und Verstärkungen aus T Profilen auf Türblech sein. Anschliessend ist das Modell anzupassen, nochmals simulieren.

5- Elektrotechnische Verbesserungsmassnahmen mittels Filtern als Zusatzinformationen ins Bericht nehmen, praktische Verbesserungsmassnahmen mit Dämmpaste/Bitumen ebenfalls erwähnen.