Tire Generated Noise (TGN)

Däckbullermätningar

Testning är ett viktigt moment i fordonsindustrin. I CASTT-projektet (Test Services for Winter Tyres) arbetar testentreprenörer och LTU tillsammans för att öka kunskapen om testmetodik och mätteknik. Målet med detta projekt är att utveckla nya tjänster som testentreprenörerna kan erbjuda till såväl bil- som däcktillverkare.

Däckbullermodellering

Ett syfte med detta projekt är att utveckla en modell som kan förutspå däckbullret i kupén. Däckbuller uppstår i kontakten mellan däck och vägbana och överförs in i bilen via struktur- och luftburna överföringsvägar.

Modellen bygger på att simulerade eller uppmätta däckvibrationer filtreras genom uppmätta överföringsvägar från hjulnavet på bilen in till kupén. Detta skapar auralizationer (vilket kan liknas med en visualisering för öronen) av det däckbuller som föraren kommer att höra. Auralizationerna kan sedan användas för ljudkvalitétsbedömningar och utvärderingar. Genom att variera olika parametrar i datormodellen av ett däck (material, uppbyggnad osv) kan däckbullernivån estimeras redan innan däcket har tillverkats. Då uppmätta däckvibrationer används kan auralizationsmodellen användas t.ex. enligt följande.

Auralizationmodellen gör det snabbare och lättare att utvärdera däckbullret i kupén vid ett större antal kombinationer av olika däck och bilar. Att kunna förutspå däckbuller är relevant för såväl biltillverkare som däcktillverkare. Denna metod kan således användas för att utveckla tystare däck.

Sammankoppling av simulerad och uppmätt data

Vibrationerna som uppstår i kontakten mellan däck och vägbanan överförs in till kupén via bilens hjulnav. Hjulnavet fungerar därmed som kopplingselement som beskriver randvillkoret för fälgen. För att kunna koppla samman däcksimuleringarna (eller de uppmätta vibrationerna) med de uppmätta överföringsfunktionerna måste navet mätas upp i samtliga 6 frihetsgrader. Detta görs med följande mätuppställning.

Utvärdering av auralizationsmodellen

För att validera auralizationsmodellen gjordes en studie där auralizationer jämfördes mot inspelade däckljud, båda uppmätt i samma mätuppställning och förhållanden. Överföringsfunktionernana mättes från navet till ett konsthuvud placerat på förarplatsen i bilen. Resultat från lyssningstestet visade att hörbara skillnader fanns hos auralizationerna. De hörbara skillnaderna orsakas av låg koherens i de uppmätta överföringsfunktionerna under 150 Hz och i frekvensområdet 1000-1600 Hz. Detta problem kommer att lösas i kommande studier.

LDV-mätningar

Studier har också genomförts för att se hur resonansfrekvenserna hos däck varierar med parametrar såsom däcktryck och lastning av däcket. Vibrationer hos däckens sidovägg mättes med hjälp av en Laser Doppler Vibrometer (LDV) där däcket exciteras med en shaker underifrån.

Detta projekt kommer att leda till internationella publikationer och en doktorsavhandling i slutet av 2013.

Detta projekt är ett samarbete mellan Nokian Tyres, Teknisk akustik LTU, Arctic Falls and Icemakers AB.

Projektledare: Anders Ågren, Biträdande handledare: Arne Nykänen, Roger Johnsson.

Doktorand: Magnus Löfdahl.

Media

http://www.ltu.se/centres/Centre-for-Automotive-Systems-Technologies-and-Testing/Nyheter-och-aktuellt/Seminarium-om-dackbuller-pa-Nokian-Tyres-1.98832?

Publikationer

1. Examination of the variability between artificial head recordings made in different cars of the same brand and model. INTER-NOISE 2009.

2. Assessment of changes in automotive sounds caused by displacements of source and listening positions. Noise control engineering journal

3. Model development for auralization of interior tyre noise. Licentiate thesis

4. An auralization model for structure borne tyre noise based on operational data. ISMA 2012

5. Mobility measurement in 6-DOF applied to the hub of a car (Applied Acoustics paper, submitted 2013)

Länkar till några av publikationerna:

http://www.ltu.se/staff/l/lofmag-1.29949?