مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

آنالیز ارتعاشی-آکوستیکی مدل المان محدود کوپل شده رینگ و تایر با حفره سیال آکوستیکی

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران
2 مدیر گروه سیستم های دینامیکی، دانشکده مهندسی خودرو، دانشگاه علم و صنعت ایران
چکیده
مشخصه‌های ارتعاشی و نویزی خودرو نقش اساسی در آسایش سرنشینان ایفا می‌کنند. صداهای ناشی از تماس تایر با جاده یکی از منابع اصلی سروصدا در خودروهای سواری است که در اثر چرخیدن تایر خودرو بر سطوح ناهموار بوجود می‌آید. با توجه به اهمیت تحریکات وارده از طریق ساختار آج به حفره سیال و انتقال نویز و ارتعاشات آن به رینگ، در این مقاله به آنالیز ارتعاشی-آکوستیکی مدل کوپل ساختار تایر، رینگ و حفره سیال آکوستیکی پرداخته شده است. به منظور ایجاد مدل کوپل شده عددی با روش المان محدود ابتدا به مدل‌سازی تایر (با درنظر گرفتن آج و دو دیواره جانبی آن) و رینگ فولادی پرداخته شده است. سپس بر روی مدل‌های ایجاد شده آنالیز مودال انجام شده تا به کمک آن بتوان فرکانس و شکل مودهای مربوط به رزونانس ساختاری و آکوستیکی را پیدا کرد. در ادامه با استفاده از کوپل کردن محیط هارمونیک، مودال و استاتیکی و به کمک افزونه آکوستیکی، به آنالیز آکوستیکی مدل کوپل شده تایر و رینگ با حفره سیال برای محاسبه فشار آکوستیکی، تراز فشار صوتی، پاسخ‌های هارمونیکی از جمله نیروهای توپی چرخ و نمودارهای وابسته به فرکانس سیستم پرداخته می‌شود. در نهایت، با کمک مدل ارائه شده به بررسی پارامترهای موثر بر سطح نویز تایر پرداخته می‌شود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Vibro-acoustic analysis of tire and rim finite element model coupled with fluid acoustic cavity

نویسندگان English

Amir Karimyan 1
Salman Ebrahimi-Nejad Rafsanjani 2
2 Head of Vehicle Dynamic Systems Department, School of Automotive Engineering, Iran University of Science and Technology
چکیده English

Vehicle vibration and noise characteristics play a major role in ride comfort. Noise of tire in contact with the road is one of the main sources of noise in passenger cars, caused by the rolling of tire on uneven surfaces. Excitation imports through tread structure to fluid cavity and noise and vibrations transmission to the rims is of particular importance. In this paper, vibration analysis of coupled acoustic model of tire, rim and fluid acoustic cavity is performed. For this purpose, a coupled numerical finite element model is used. First, tire modeling has been addressed, taking into account the tread and two side walls and steel wheel rim. Then modal analysis has been performed to identify the structural and acoustic resonance frequencies and mode shapes. Then, using the harmonic environment coupled with static and modal analyses, acoustically coupled models of tire, rim and cavity are used to calculate the acoustic pressure of the fluid cavity, and sound pressure level, and the harmonic frequency response of the wheel hub system including the forces of wheel hub is discussed. According to the presented model, the parameters affecting tire noise levels are discussed.

کلیدواژه‌ها English

Tire Noise
Vibro-Acoustic Analysis
Finite element model
Acoustic Resonance
Spindle Forces