Mastervortrag Timo Ahlburg (in englisch)
Vibroakustische Metamaterialien, die speziell für die Kontrolle der Übertragung von Schall und Schwingungen entwickelt wurden, bieten interessante Anwendungen im Bauwesen. Sie könnten zum Beispiel in Fassadensystemen eingesetzt werden, um Lärm in bestimmten Frequenzbereichen herauszufiltern.
Metamaterialien weisen jedoch häufig eine komplexe Mikrostruktur auf, die sich aus den zugrundeliegenden Einheitszellen ergibt, was komplexe Simulationen erfordert, insbesondere bei realen Anwendungen mit endlicher Größe. Es wurden umfangreiche Forschungsarbeiten zu geeigneten Homogenisierungsmethoden, wie dem Relaxed Micromorphic Model (RMM), durchgeführt, aber die Simulation von Metamaterialien mit endlicher Größe bleibt eine Herausforderung.
In dieser Arbeit wird die Eignung des RMM für Metamaterialien endlicher Größe speziell mit Hilfe einer parametrischen Frequenzanalyse untersucht. Für ein bestimmtes Material mit endlicher Größe werden das Verhältnis von Grenzfläche zu Masse, die Frequenz und das Materialmodell variiert. Darüber hinaus werden verschiedene Schnitte desselben Metamaterials betrachtet, die zu unterschiedlichen Einheitszellen führen.