Entwicklung eines empirischen Modells zur Abbildung des Strömungswiderstandes von naturfaserverstärkten Kunststoffen mit verschiedenen Mischungsverhältnissen zur Modellierung der Akustik

Science-Report aus dem Faserinstitut Bremen, Bd. 26

Franziska Stehle

ISBN 978-3-8325-6103-1
192 Seiten, Erscheinungsjahr: 2026
Preis: 41.00 €

Der aktuelle Forschungsstand der Modelle zur Abbildung des Strömungswiderstandes umfasst zahlreiche Methoden, die auf unterschiedlichen Parametern beruhen. Die Modelle wurden dabei sowohl für Fasermaterialien als auch für weitere poröse Werkstoffe entwickelt. Diese bestehen hauptsächlich aus einem Material, besitzen hohe Porositäten und enthalten keine Matrixkomponente.

Gegenstand dieses Buches ist die Entwicklung eines empirischen Modells zur Abbildung des längenbezogenen Strömungswiderstandes von naturfaserverstärkten Kunststoffen (NFK) mit unterschiedlichen Fasermischungen, dessen Ergebnisse für die akustische Charakterisierung durch eine Prognose des Absorptionskoeffizienten eingesetzt werden können. Die für das Material verwendeten Fasern sind das Biopolymer Polylactid, das durch den Herstellungsprozess als Matrix im NFK vorhanden ist, und die Naturfasern Baumwolle und Flachs in veränderten Anteilen.

Die Bewertung der Modellerstellung durch unterschiedliche relevante Parameter zeigt, dass die Modellierung des Strömungswiderstandes durch die Dichte am erfolgreichsten ist. Die so berechneten Werte jeder Probe werden verwendet, um den Absorptionskoeffizienten mit dem Delany-Bazley und Johnson-Champoux-Allard Modell zu prognostizieren. Beim Vergleich mit den Messwerten wird sichtbar, dass der Absorptionskoeffizient durch die Strömungswiderstandswerte des entwickelten Modells abgebildet werden kann, wodurch eine Bestimmung der akustischen Wirksamkeit von NFK möglich wird.