عنوان پایان‌نامه
تحلیل و بهبود ساختار دینامیکی صندلی خودرو به منظور کاهش صدا
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک طراحی کاربردی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2065;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 51565
- تاریخ دفاع
- ۰۲ اسفند ۱۳۹۰
- دانشجو
- میلاد طاطاری
- استاد راهنما
- محمد محجوب
- چکیده
- امروزه در صنعت خودروسازی طراحی صندلی سرنشینان از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد زیرا اگر صندلی خودرو از نظر نویز و ارتعاشات به طور مناسب طراحی نشده باشد باعث افزایش نویز داخل کابین خودرو می شود. از سوی دیگر با توجه به تماس مستقیم سرنشین با صندلی، یکی از مهمترین عوامل موثر در راحتی سرنشینان میزان سر و صدا و نویز تولید شده توسط سازه صندلی می باشد. سازه صندلی و اجزای آن با توجه به مشخصات فیزیکیشان می توانند به عنوان منبع نویز عمل کنند. صدای Rattle عمدتا ناشی از لقی موجود بین اجزای مختلف می باشد، در نتیجه کاهش فضای بین این اجزا یکی از عوامل موثر در کاهش نویز می باشد. کاهش ارتعاشات سازه صندلی منجر به کاهش ارتعاشات منتقل شده به سرنشینان می شود. علاوه بر این اعمال تغییر در صندلی به مراتب راحت تر و کم هزینه تر از بدنه خودرو(BIW) می باشد. تحلیل دینامیکی و آکوستیکی صندلی در فاز اولیه طراحی و ارائه راهکار مناسب به منظور کاهش صدا و ارتعاشات باعث صرفه جویی در هزینه و زمان طراحی می شود به طوریکه ایجاد تغییرات پس از تولید هزینه های سنگینی را تحمیل می کند. فرکانس های طبیعی و شکل مودهای صندلی نقش مهمی در ارتعاشات و تولید صدا دارند. اکثر تحقیقات صورت گرفته در شناسایی اجزا و عوامل تولید نویز داخل کابین خودرو تنها به بررسی آکوستیکی و اندازه گیری نویز پرداخته اند و کمتر تاثیر خصوصیات دینامیکی سازه، فرکانس طبیعی و شکل مود، را لحاظ کرده اند. لذا در این پروژه ابتدا خصوصیات دینامیکی صندلی را استخراج می کنیم و سپس به تحلیل آکوستیکی صندلی، بررسی و شناسایی عوامل به وجود آورنده صدا، ارتباط بین صدا (Noise) و شکل مودهای صندلی، خواهیم پرداخت. بدین منظور برای استخراج فرکانس طبیعی و شکل مود ابتدا به ارائه روشی برای مدلسازی مفهومی المان محدود صندلی پرداخته و سپس به منظور صحه گذاری، با استفاده از تست تجربی نیز نتایج به دست آمده است. در ادامه برای شناسایی منابع نویز صندلی، محل اتصال صندلی به بدنه را با استفاده از تحریک کننده الکترو مغناطیسی در بازه 0 تا 100 هرتز تحریک می کنیم و سپس با استفاده از میکروفون های B&K در چهار نقطه از صندلی صوت منتشر شده را اندازه گیری می نماییم. به کمک اطلاعات به دست آمده از میکروفون ها (تراز فشار صدا و طیف فرکانسی) منابع تولید صدا شناسایی می شوند. راهکارهایی نیز برای بهینه سازی دینامیک صندلی در جهت کاهش صدای داخل کابین ارائه خواهد شد.
- Abstract
- The noise and vibration of a poor automotive seat aggravate the interior cabin noise and discomfort. The automotive seat structural noise and vibration is caused by the transmission of the power train or road vibration into the seat. The knowledge of seat structural dynamics behavior assists to find appropriate and effective methods to improve the NVH quality of the seat. Seat buzz, squeak, and rattle (BSR) noise are the major issues which are directly linked to the NVH quality of the vehicle. The seat structural dynamics is characterized using both experimental and computational approaches. An automotive front seat is tested to find the main structural mode shapes. A CAE (Computer Aided Engineering) concept model is developed and then validated by experiments. Simulation of the seat behavior using finite element model has a good correlation with the corresponding experimental results. Here, an integrated experimental/simulation method is proposed to identify the seat noise sources especially in early design stage of vehicle development. We devised a vibration triggering system consisting of an electromagnetic shaker to generate an input load reproducing the excitation signal from the road to the seat without distortion between 0 and 80 Hz. The seat radiated noise is then measured in several selected points by using microphones near the selected points. Characterizing the BSR noises; it was found that a major part of the seat BSR noise is closely related to the mode shapes of the seat structure. The first natural frequency is around 31 HZ (torsion mode) which is directly linked to seat rattle noise. Finally, some solutions are proposed to optimize the dynamics of the seat structure to prevent the seat rattle noise. It is concluded that BSR noise can partly be controlled by managing the seat structure resonant frequencies and mode shapes.
