Entwicklung von Schall- und Vibration Messmethoden

Ingenieurdienstleistungen zur Entwicklung von Verfahren und Methoden, Jurybewertung, Integration von Test- und CAE-Daten, Prüfstandsentwicklung und Schulung

Effiziente und effektive Testverfahren zur Entwicklung und Optimierung des Schall- und Schwingungsverhaltens eines Produkts haben einen großen Einfluss sowohl auf die Qualität des Endprodukts als auch auf die Geschwindigkeit, mit der Produkte auf den Markt kommen. Dazu gehört auch, dass die richtigen Werkzeuge, Verfahren und Methoden auf Probleme angewendet werden und dass die Verfahren nicht unnötig kompliziert sind. Am wichtigsten ist, dass die Ingenieure und Techniker, die die Tests durchführen, über die richtigen Fähigkeiten verfügen, um die Arbeit durchzuführen.

Wir haben mit einer Reihe von Kunden an Projekten wie der Entwicklung vereinfachter Verfahren zur Abschätzung von Beiträgen für Geräusche und Vibrationen, der Integration von Test- und CAE-Daten zur Verbesserung der Effizienz des Produktentwicklungsprozesses, der Methodenentwicklung durch Jurybewertung und der Entwicklung kundenspezifischer Prüfstände für NVH-Tests zusammengearbeitet. Bei der Projektabwicklung stellen wir immer sicher, dass der Kunde ordnungsgemäß geschult wird, um die Arbeit selbstständig fortzusetzen.

Hier sind einige Projekte, an denen wir mit Kunden gearbeitet haben, um ihre Prozesse, Methoden und Tools zu optimieren:

Ein asiatischer Nutzfahrzeug-OEM musste ein optimiertes akustisches Behandlungspaket für einen Nutzfahrzeug entwickeln.

Optimierung des Akustikpakets für Nutzfahrzeuge Optimierung des Fahrzeuginnenraums

Sie kamen auf uns zu, um eine Schulung in NVH-Testmethoden und Modellierungsstrategien für die statistische Energieanalyse (SEA) zu erhalten. In Zusammenarbeit mit einem CAE-Partner entwickelten und implementierten wir einen Testplan zur Zerlegung des Gesamtlärms in der Lkw-Kabine in Körper- und Luftschallbeiträge und entwickelten kosten- und leistungsoptimierte akustische Innenbehandlungen.

des Akustikpakets für Nutzfahrzeuge Ein Ingenieur des Fahrzeugherstellers war während der gesamten Projektlaufzeit sowohl mit unseren Ingenieuren als auch mit dem CAE-Partner vor Ort, um in den verwendeten NVH-Test- und SEA-Methoden geschult zu werden. Am Ende des Projekts wurden NVH-Ergebnisse, SEA-Modelle und Empfehlungen zur Optimierung des Akustikpakets an den Kunden geliefert.

> SEA-Modellierung und Validierung einer Lkw-Kabine zur Optimierung von Soundpaketen (Konferenzbeitrag)
> Optimierung des Soundpakets eines Lkw mittels statistischer Energieanalyse (Konferenzbeitrag)

Bei Pkw sind die hinteren Audiolautsprecher in der Regel in einer horizontalen Platte hinter dem hinteren Beifahrersitz installiert, die als Hutablage bezeichnet wird. Ein Automobilhersteller benötigte Hilfe, um die niederfrequenten Schwingungseigenschaften der Hutablage zu untersuchen und eine objektive Metrik zu entwickeln, die in der Entwurfsphase verwendet werden konnte, um lautsprecherinduzierte Brumm-, Quietsch- und Klappergeräusche (BSR) zu minimieren. Um die Leistungsunterschiede innerhalb der Branche zu verstehen und die Festlegung von Zielen auf Komponentenebene für die zukünftige Produktion zu unterstützen, wurden Daten zu sechs verschiedenen Fahrzeugen erfasst. Es wurden sowohl Betriebsdaten (mit Lautsprecher) als auch künstliche Anregungsdaten (mit Schlaghammer) erfasst, um die modalen und schwingungstechnischen Eigenschaften der Hutablage in jedem Fahrzeug zu charakterisieren. Aus den Messdaten wurden die dynamische Steifigkeit, die Eigenfrequenzen, die Schwingungsformen und die Betriebsschwingformen ermittelt und eine objektive Metrik für das durch Hutschalenlautsprecher induzierte BSR-Rauschen entwickelt.

Die blinde Gemeinschaft befürchtet, dass Fahrzeuge für sehbehinderte Fußgänger zu leise und unsicher werden. Um alternative Testverfahren zur Beurteilung der Erkennbarkeit von leisen Fahrzeugen durch Blinde zu evaluieren, haben wir in Zusammenarbeit mit der University of California, Davis, eine Studie durchgeführt. Wir führten eine Jurystudie auf der Konferenz der National Federation of the Blind of California durch, an der blinde Freiwillige der Konferenz teilnahmen. Ein Fahrzeug mit Verbrennungsmotor wurde zu einem Elektrofahrzeug umgebaut und an jeder Ecke wurden Lautsprecher angebracht.

Beurteilung der akustischen Erfassungsschwelle eines Hybridfahrzeugs durch blinde Juroren - schematisch Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus

Beispiel Fahrzeug-Vorbeifahrt von blinden Jury-Teilnehmern Beispiel eines Fahrzeugs, das blinde Jury-Teilnehmer überholt

Das Fahrzeug wurde unter verschiedenen Bedingungen dreimal an den Freiwilligen vorbeigefahren. Das Subjekt hob die Hand, als es das Fahrzeug hörte, und die Entfernungen zum Subjekt wurden notiert. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass der Verlust normaler Verbrennungsmotorgeräusche die Fähigkeit blinder Personen, sich nähernde Fahrzeuge zu unterscheiden, erheblich beeinträchtigen kann und dass ein Ersatzmechanismus zur Geräuscherzeugung erforderlich sein könnte, um dieses Risiko umzukehren.

> Untersuchung zur Detektion eines leisen Fahrzeugs durch die Blindengemeinschaft (Konferenzbeitrag)

Ein nordamerikanischer Automobilhersteller wollte einen Prüfstand für akustische Übertragungsverluste (TL) entwickeln, der den Test einer gesamten Abgasanlage bis hinunter zu 20 Hz ermöglicht.

Unter Verwendung eines Impedanzrohrs Typ 4206 als Ausgangspunkt haben wir eine sehr niederfrequente Schallquelle mit höherem Schalldruckpegel entwickelt und hergestellt, um die gesamte Abgasanlage mit einem guten Frequenzgang bis hinunter zu 20 Hz testen zu können. Darüber hinaus entwickelten und fertigten wir Komponenten, die erforderlich sind, um die Abgasanlage mit den Standarddurchmessern 100 mm und 29 mm des Impedanzrohrs zu verbinden. Wir haben auch ein Paar von Abschlusselementen mit ausreichend unterschiedlichen Impedanzen hergestellt, um das Testen mit dem sogenannten 2-Last-Abschlussverfahren zu erleichtern. Im Rahmen des Entwicklungsprozesses wurde das Testsystem anhand eines einfachen Expansionsschalldämpfers als Testobjekt validiert. Am Ende der Tests wurde der OEM für die Bedienung des Prüfstands geschult und ist nun in der Lage, TL-Messungen selbstständig durchzuführen.

Ein Automobilhersteller musste das akustische Paket seines Serienfahrzeugs optimieren und redundante Notlösungen entfernen, die vor und nach der Markteinführung angewendet worden waren, um die gewünschte NVH-Leistung zu erreichen.

Optimierung des Akustikpakets für den Innenraum von PersonenkraftwagenDie Ziele des Projektes waren:

Optimierung des freigegebenen NVH-Pakets für verbesserte Kosten und Gewicht ohne Beeinträchtigung der NVH-Leistung
Entwicklung eines praktischen, effizienten und zuverlässigen Prozesses zur Optimierung der NVH-Paketentwicklung durch die Integration von Test- und Analysewerkzeugen.

Die Ziele wurden durch die Entwicklung eines Syntheseprozesses erreicht, der die Vorhersage von Innenschallpegeln für alternative NVH-Gehäusekonfigurationen ermöglichte. Akustische Beiträge des Antriebsstrangs über spezifische Pfade in den Innenraum der Kabine wurden mit und ohne Modifikationen synthetisiert, so dass es möglich war, verschiedene akustische Paketszenarien anzuhören und Klangqualitätsmetriken zu berechnen, um die kostengünstigste Konfiguration zu ermitteln.

Optimierung des Akustikpakets für den Innenraum von Personenkraftwagen - HATS in der Kabine

> SEA-Modellierung und Validierung einer Lkw-Kabine zur Optimierung von Soundpaketen (Konferenzbeitrag)
> Optimierung des Soundpakets eines Lkw mittels statistischer Energieanalyse (Konferenzbeitrag)

Ein Automobilhersteller bat um die Entwicklung eines Tools zur Zerlegung und Synthese von Pass-by-Noise. Es wurden Test- und Analysemethoden entwickelt, um die Vorbeifahrleistung auf Fahrzeugebene anhand von Daten auf Komponentenebene, sowohl aus physikalischen als auch aus analytischen Quellen, abzuschätzen. Die Methoden ermöglichen die Abschätzung des gesamten Vorbeifahrtsgeräuschs auf Fahrzeugebene zusammen mit den Beiträgen zu den Gesamt- und dominanten Frequenzinhalten jeder der wichtigsten Geräuschquellen. Diese Informationen können auf zwei deutlich unterschiedliche Arten verwendet werden. Zunächst können die Vorbeifahrtsgeräuschpegel für neue Designalternativen auf Komponentenebene entweder aus physikalischen Tests und/oder analytischen Vorhersagen abgeschätzt werden. Zweitens kann ein Soll-Vorbeifahrtsgeräuschpegel vorgegeben und die erforderliche akustische Leistung für die dominanten Geräuschquellen berechnet werden.

> Passage-by-Geräuschschätzungen für das Design auf Komponentenebene (Konferenzbeitrag)

Ein Fahrzeughersteller wollte den Effekt eines alternativen Antriebsstrangs in einem Serienfahrzeug auf die Klangqualität (SQ) bewerten, ohne den Antriebsstrang tatsächlich austauschen zu müssen. Wir haben ein neues Verfahren entwickelt, das ein experimentelles Zeitbereichsmodell des Source Path Contribution (SPC) des bestehenden Fahrzeugs und Antriebsstrangs nutzt. Dies ermöglichte es uns, die Antriebsstränge virtuell zu tauschen. Verschiedene Engines konnten virtuell in das SPC-Modell implementiert und die Ergebnisse angehört und mit etablierten Plattformzielen verglichen werden. Das Hauptziel des Projekts war die Entwicklung eines Test- und Datenanalyseprozesses, der den Ingenieuren des OEM vollständig offen steht und die proprietäre, frequenzbasierte Methode eines Zulieferers ersetzt. Das neue Verfahren kann verwendet werden, um schwerwiegenden Problemen bei der Klangqualität bei der Integration anderer/neuer Antriebsstränge in Serienfahrzeuge vorzubeugen. Das Projekt zeigte, dass die SPC-Rekonstruktion von Innengeräuschen im stationären Zustand und beim Hochfahren im getesteten Fahrzeug mit dem "virtuell" vertauschten Antriebsstrang gut mit den Messdaten korrelierte und daher bei der Beurteilung der SQ-Auswirkungen eines anderen Antriebsstrangs in derselben Karosserie zuverlässig war.

Referenzpapier

Wir wurden von einem Anbieter von Medizintechnik um Hilfe bei der Modifizierung von Alarmtönen für medizinische Geräte für einen formellen Jurytest gebeten. Im Jury-Test müssen die Klänge so gehört werden, wie sie in einer realistischen Umgebung zu hören wären und als ob sich der Zuhörer an bestimmten Positionen im Raum befände. Die vom Kunden gelieferten Alarmtöne wurden unabhängig von Umgebungsgeräuschen oder Umgebungsgeräuschen aufgenommen, so dass das Ziel dieses Projekts darin bestand, Geräusche zu synthetisieren, die einer realistischen Umgebung entsprechen. Die Aufzeichnung von Umgebungsgeräuschen und die Funktionen der Impulsantwort (IR) wurden in einer medizinischen Klinik gemessen. Die Ambient-Aufnahmen wurden verwendet, um den "Hintergrund" in den synthetisierten Klängen bereitzustellen, wobei die IR-Funktionen verwendet wurden, um die Position des Zuhörers im Raum für jede Aufnahme zu simulieren. Die Klänge wurden synthetisiert und verwendet, um eine Playback-Toolbox für den Kunden zu entwickeln, die er im Jury-Test verwenden kann.

Ein Hersteller von Schwingungsdämpfern benötigte Unterstützung bei der Entwicklung eines Testverfahrens zur Bestimmung der Übertragbarkeit seiner Materialproben. Um die Übertragbarkeit eines Schwingungsisolators genau messen zu können, muss der Isolator realistisch belastet werden, da die Materialeigenschaften von der statischen Belastung der Probe abhängen. Wir haben einen Versuchsaufbau entwickelt, um die Übertragbarkeit unter verschiedenen statischen Belastungen zu messen. Die Kurven des Übersetzungsverhältnisses (TR) wurden mit einem modal abgestimmten Schlaghammer und Beschleunigungsmesserreaktionen an den "Boden"- und "Aktiv"-Teilen der Vorrichtungsbaugruppe gemessen. Die entwickelte Methode erwies sich als einfaches und genaues Verfahren zur Erstellung von Transmissionskurven für Gummiisolatormaterialien.

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