Structural-acoustic finite element analysis of the automobile passenger compartment: A review of current practice

Scatter of the structureborne component of interior noise can be as high as 15 db for nominally identical vehicles. A hybrid analytical and experimental model of structureborne noise generation has been employed to evaluate the scatter problem, and it is shown that the essential features of structureborne noise scatter are reproduced using this technique. Structural acoustic transfer functions may be used to characterise the nature and extent of structureborne noise scatter (a).

Scatter of Structureborne Noise in Four Cylinder Motor Vehicles

A demanda de conforto no setor automobilistico cresce a cada ano que passa, revelando o aumento de exigencia e preocupacao dos consumidores com aspectos de NVH (noise, vibration and harshness). O ruido interno de um veiculo esta associado ao desempenho vibroacustico de varios componentes individuais atraves dos caminhos de transmissao (por via aerea ou estrutural) e depende da forma como as fontes sao integradas, sendo elas: motor, rodas, suspensao, aspiracao, escapamento, aerodinâmica, etc. Para que, na fase de desenvolvimento de um projeto, o nivel de ruido interno desejado possa ser pre-estabelecido, uma serie de metodologias e tecnicas experimentais devem ser aplicadas a fim de se determinar objetivos de desempenho para cada componente. A tecnica de TPA (Transfer Path Analysis) permite especificar a parcela de contribuicao de cada uma das fontes na composicao do ruido interno e, conforme proposto pelo presente texto, pode ser uma ferramenta muito importante na definicao dos objetivos (NVH targets). Para avaliar aspectos de integracao entre os objetivos vibro-acusticos e acoplamento dos efeitos fisicos, visa-se elaborar um estudo de caso da ocorrencia do Booming Noise na faixa de rotacao de 3600-4200rpm em um veiculo compacto classe B, estratificando a contribuicao individual de cada fonte e caminho de transmissao, validando todas as hipoteses a partir de testes experimentais, para que assim, se possa determinar a causa raiz do problema que envolve condicoes multifatoriais de integracao de subsistemas em vibracao. Os resultados revelam que o fenomeno ocorre por atuacao conjunta de acoplamento modal da cavidade acustica e altos niveis de excitacao aliados a sensibilidade estrutural no coxim do lado direito do motor, sendo este identificado como causa raiz do Booming Noise. Ademais, propoe-se que a investigacao de acoplamento de fenomenos vibro-acusticos seja sempre realizada nas fases iniciais de definicao de objetivos para o projeto, no intuito de antecipar e corrigir problemas futuros, uma vez que esta permitiu identificar importantes aspectos do comportamento fisico do veiculo

Desenvolvimento de metodologia integrada para definição de objetivos de desempenho vibro-acústicos a partir do estudo de caso de Booming Noise

Parameter Identification for Noise Prediction in Car Structures

Energy density-based non-negative surface contributions in interior acoustics

This paper is No. 81011. Body "boom" is a structurally generated noise that can be excited in a passenger vehicle by road roughness or powertrain vibration. It typically occurs in a frequency band below 200 hz and results when the input forces to the body structure are transmitted to the wall panels around the passenger compartment which, in turn, vibrate and excite the acoustic modes of the compartment cavity. This paper concerns the diagnoiss of boom noise which is excited by engine vibration. Several approaches have been described in the literature for reducing engine induced boom noise. These include reducing the input excitation of the engine to the body structure by use of a vibration absorber, adjusting the engine mounts to tune the engine vibration for minimum acoustic participation, and the use of a Helmholtz resonator to modify the acoustic response of the compartment cavity. Another approach, which is the topic of this paper, is to identify and alter the structural wall panels which excite the boom noise. T his approach has been applied successfully to reduce boom noise generated by road input and is based on the use of a finite element model of the compartment cavity to determine the panel participations in exciting the acoustic modes. A diagnostic technique for noise reduction based on the use of the finite element model together with experimental panel vibration data has been developed, and its application is described in this paper. (Author/TRRL)

D. J. Nefske

Papers

Application of a Structural-Acoustic Diagnostic Technique to Reduce Boom Noise in a Passenger Vehicle