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Books > Science & Mathematics > Physics > Classical mechanics > Sound, vibration & waves (acoustics)
Die Grundlagen der Physik, gegliedert in die Teile `Teilchen und
Teilchensysteme', `Wechselwirkungen und Felder' und `Wellen und
Quanten', werden in diesem Buch so dargestellt, dass die
ubergreifenden Zusammenhange zwischen den klassischen und modernen
Teilgebieten deutlich werden (Punktmechanik, Schwingungen, starre
Koerper, statistische Mechanik/Thermodynamik,
Transporterscheinungen, Stroemungen, Gravitation,
elektromagnetische Felder, Stromkreise, Leitungsmechanismen, starke
und schwache Wechselwirkung/Atomkerne und Elementarteilchen,
Wellen, elektromagnetische Strahlung, geometrische Optik,
Interferenz und Beugung, Materiewellen). Das Buch dient den
Studenten der Physik und der Ingenieurwissenschaften als
Begleittext fur die grosse Experimentalphysik-Vorlesung, in dem der
theoretische Hintergrund in konzentrierter, uberblickartiger Form
nachgelesen werden kann. Aber auch der im Beruf stehende
Naturwissenschaftler oder Ingenieur, der sich schnell einen
UEberblick uber bestimmte physikalische Grundlagen verschaffen
will, wird hier angesprochen.
Schallbewertung ist eine zentrale Aufgabe der Larmforschung.
Gerausche am Arbeitsplatz, in der Freizeit, in der Umwelt allgemein
koennen als angenehm, als stoerend oder sogar als schmerzhaft
wahrgenommen werden. Schall stellt im einen Extrem einen
Informationstrager, im anderen eine Ursache fur gesundheitliche
Beeintrachtigungen dar. Das interdisziplinare Arbeitsfeld wird hier
systematisch, teilweise der historischen Entwicklung folgend, auch
fur den Nicht-Fachmann verstandlich, dargestellt.
Die Analyse und Synthese akustischer Spektren wird heute immer
wichtiger in so verschiedenen Fachgebieten wie Sonar- und
Radar-Technik, in der zerstoerungsfreien Materialprufung, in der
medizinischen Ultraschall-Diagnose, in der Geophysik und in der
Raumakustik des Ingenieurbaus. Der Autor liefert eine moderne
Fourier-Spektrographie, deren zentrales Thema die Formung
akustischer Spektren beinhaltet. Das Buch vermittelt die
mathematischen und physikalischen Grundlagen und liefert
Loesungsstrategien sowie Konstruktionshinweise fur zusammengesetzte
akustische Sender-/Empfanger- und Reflektor-Anordnungen zur
Erzielung von in der Praxis besonders erwunschten Richtwirkungen
(Synthese) bzw. von hoechster Aufloesung der Quellenkonfiguration
anhand der mit wenigen Sensoren erfassten Signale (Analyse). Der
Autor ist um eine moeglichst anschauliche, bildhafte und leicht
verstandliche Schilderung bemuht und gibt allen Themen konkrete
Beispiele. Die geschlossene und ausfuhrliche Abhandlung gibt dem
Leser das Werkzeug zum eigenen Arbeiten an praktischen
Problemloesungen in die Hand.
Die DAGM veranstaltet seit 1978 jAhrlich an verschiedenen Orten ein
wissenschaftliches Symposium mit dem Ziel, Aufgabenstellungen,
Denkweisen und Forschungsergebnisse aus verschiedenen Gebieten der
Mustererkennung vorzustellen, den Erfahrungs- und Ideenaustausch
zwischen den Fachleuten anzuregen und den Nachwuchs zu fArdern.
BeitrAge zum Symposium kommen nicht nur aus dem Inland, sondern aus
dem gesamten deutschen Sprachraum und darA1/4ber hinaus. Die DAGM
ist Mitglied der International Association for Pattern Recognition
(IAPR). Der Tagungsband umfaAt 3 eingeladene VotrAge und 77
begutachtete BeitrAge, von diesen sind 49 dem Vortragsprogramm und
28 der Plakatausstellung zugeordnet.
8 2. Versuchs- und Me technik 2. 1 Aufbau der Freistrahlanlage und
Me technik 9 zur Erfassung aerodynamischer Gro en 9 2. 1. 1 Aufbau
der Freistrahlanlage 2. 1. 2 Geschwindigkeitsmessungen mit Pitot-
und Thermosonden 10 11 2. 1. 3 Hitzdraht- und Hei filmme technik 2.
1 . 4 Laser - Doppler - Anemometrie 14 17 2. 1. S Schl
ierenoptische Untersuchungen 17 2. 1. 6 Messung des
Austrittsimpulses 2. 2 Versuchs- und Me einrichtungen fur die
akustischen Untersuchungen 18 2. 2. 1 Reflexionsarmer Raum 18 2. 2.
2 Schalldruckme technik 19 3. Ergebnisse der aerodynamischen
Messungen 20 3. 1 Geschwindigkeitsabbau bei konventionellen und
inversen Koaxialstrahlen 20 3. 1 . 1 Gegenuberstellung der
Geschwindigkei- profile von konventionell und invers profil ierten
Koaxialstrahlen 20 3. 1. 2 Einflu von Flachen- und
Geschwindigkeits- verha I tn i s auf konven t i one II prof iIi er
te Koaxialstrahlen 21 3. 1. 3 Einflu von Flachen- und
Geschwindigkeits- verhaltnis auf invers profil ierte
Koaxialstrahlen 22 3. 2 Untersuchung der turbulenten Geschwindig-
keitsschwankungen 25 3. 2. 1 Turbulente
Geschwindigkeitsschwankungen im Nahbereich hinter der Duse 25 3. 2.
2 Turbulente Geschwindigkeitsschwankungen im Fernbereich hinter der
Duse 29 3. 2. 3 81 itzschl ierenaufnahmen zur Untersuchung der
Turbulenzstruktur von Koaxialstrahlen 29 3. 2. 4 SpektralanalYsen
der turbulenten Geschwindigkeitsschwankungen 32 3. 2. 5
Theoretische Abschatzung der Wirbelfolge- frequenz 34 3. 3
Korrelationsuntersuchungen 36 3. 3. 1 Kreuzkorrelationen der
Signale von axial im Strahl versetzten Sonden 36 3. 3.
Was ist Bauphysik? Dem Namen nach k8nnte man alles dazuzahlen, was
als Anwendung physikalischer Methoden auf Planung, Errich- tung und
Nutzung von Bauten anzusehen ist. Tatsachlich umfaat die Bauphysik
weit weniger! Die Anwendung physikalischer Grundsatze und Methoden
in der Bauplanung ist alt, weit alter als die Bauphysik als
eigenstan- diges Fachgebiet. So hat sich vor allem die Baustatik
als ei- gener Wissenszweig entwickelt, mit all ihren
Teildisziplinen wie Plattentheorie, Schalentheorie, Theorie der
Warmespannungen usw. Der Bauphysik werden heute jene
Anwendungsgebiete der Physik auf das Bauwesen zugezahlt, die noch
nicht jene Abgeschlossen- heit und Eigenstandigkeit erreicht haben
wie beispielsweise die Baustatik. Dazu geh8ren in erster Linie
Schallschutz und Raum- akustik, die bauphysikalische Warmelehre
sowie der Feuchtig- keitsschutz. Daneben gewinnt in der Bauphysik
jener Zweig im- mer mehr Bedeutung, der sich mit dem
Energiehaushalt des Gebau- des und der Verringerung des
Energieaufwandes fUr Heizung und KUhlung befaat. Dabei sind
Oberschneidungen mit den etablier- ten Fachgebieten der Heizungs-
und Klimatisierungstechnik na- tUrlich nicht zu vermeiden. Ganz im
Gegenteil, solche Ober- schneidungen sind sogar sehr zu wUnschen,
denn gute L8sungen VI kBnnen nur erzielt werden, wenn Bauplanung
und Planung der haustechnischen Anlagen Hand in Hand gehenl Die
Bauphysik ist - seit sie unter diesem Namen auftritt - man- cherlei
Vorurteilen ausgesetzt. Der Physiker nimmt sie meist nicht ganz
ernst, der Bauplaner h lt sie oft fUr UberflUssig und fUr die
Praxis zu schwierig.
Ein wesentlicher Teil des Fluglarms wird durch Flugzeuge der
allgemeinen Luftfahrt mit einem hochstzulassigen Fluggewicht bis
5,7 t erzeugt. Die Belastigung durch die in dieser Gruppe
dominierenden meist langsam und tieffliegenden Leichtflugzeuge und
Motorsegler ist, wenn man von der unmittelbaren Umgebung der
Verkehrsflughafen absieht, vielfach noch groBer als die Belastigung
durch die hoch und schnellfliegenden strahlgetriebenen
Verkehrsflugzeuge. Um diese Larmbelastigung auf ein vertretbares
MindestmaB zu reduzieren, wurden vom Luftfahrtbundesamt als
untergeordnete Behorde des Bundesministers fur Verkehr
Larmgrenzwerte fur Propellerflugzeuge dieser Gewichtsklasse und fur
Motorsegler festgelegt und in den Nachrichten fur Luftfahrer (NfL)
(1) bekannt gegeben. Durch diese Larmgrenzwerte, fur deren Messung
in den NfL genaue Vorschriften angegeben sind, soIl sichergestellt
werden, daB der beim Betrieb des Flugzeuges entstehende Larm das
nach dem heutigen Stand der Technik unvermeidbare MaB nicht
ubersteigt. Eine weitere MaBnahme zur Reduzierung des Fluglarms
beim Betrieb von Leichtflugzeugen ist die zeitliche Einschrankung
des Flugbetriebs auf Landeplatzen in Ballungsgebieten. Von dieser
Einschrankung sind allein in NRW 15 Sportflugplatze betroffen (2)
auf denen zuvor der weitaus uberwiegende Anteil der
Flugzeugbewegungen im Bereich der Sportfliegerei stattfand. Eine
Ausnahme von diesen Einschrankungen ist nur fur Flugzeuge moglich,
welche die vorgeschriebenen Larmgrenzwerte um mindestens 8 dB(A)
unterschreiten. Diese Forderung wird aber zur Zeit nur von wenigen
Leichtflugzeugen erfullt. Es liegt daher sowohl im Interesse des
Umweltschutzes als auch der Sportfliegerei Larmquellen und
Larmabstrahlung bei Leichtflugzeugen genauer zu untersuchen und
einfache Moglichkeiten zur weiteren Larmreduzierung aufzuzeigen.
Die vorliegende Untersuchung wurde im Fachbereich Flugzeug- und
Triebwerkbau der Fachhochschule Aachen durchgefuhrt.
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