Methoden zur effizienten Entwicklung von Antriebskomponenten unter Berücksichtigung von Gesamtfahrzeugkriterien am Beispiel des Außengeräuschs
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im vorliegenden Projekt wurde ein Verfahren entwickelt, welches es ermöglicht, die simulierte Vorbeifahrtsmessung auch in kleineren Hallen als in der DIN ISO 362-3:2016 gefordert durchzuführen. Bisherige Ansätze gelten nur für konventionelle Antriebe und für konstante Betriebszustände. In diesem Projekt wurde dies nun auch für alternative Antriebstechnologien und instationäre Fahrzustände ermöglicht. Für die Skalierung des Messverfahrens für kleinere Hallen muss der Aufbau auf einen repräsentativen Punkt, dem akustischen Zentrum, ausgerichtet werden. Das akustische Zentrum setzt sich anteilsmäßig aus den Teilschallquellen des Fahrzeuges zusammen. In diesem Projekt wurde deshalb eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe die Schallquellen des Fahrzeuges räumlich und zeitlich lokalisiert und zu einem akustischen Zentrum zusammengefasst werden können. Zur Erfassung der Teilschallquellen kam dabei eine akustische Kamera zum Einsatz, mit deren Hilfe die variierenden Schalldruckpegel und Frequenzspektren der Schallquellen erfasst werden können. Somit können auch instationäre Fahrzustände für die Berechnung des akustischen Zentrums berücksichtigt werden. Im ersten Schritt des Projekts wurde die Methode zur Lokalisierung von Teilschallquellen am Fahrzeug und deren Zusammenfassung zu einem akustischen Zentrum anhand künstlicher Schallquellen entwickelt. Dazu wurde mithilfe von Dodekaeder- und Halbdodekaeder-Lautsprecher ein vereinfachtes akustisches Ersatzmodell eines Fahrzeuges nachgebildet. Nach der erfolgreichen Entwicklung wurde die Methode anschließend auf Fahrzeugmessungen angewandt und anhand verschiedener Fahrzeugtopologien und Fahrzuständen abgesichert. Des Weiteren wurde die entwickelte Methode durch Berechnungsverfahren erweitert, welche es ermöglichen, die mit der akustischen Kamera identifizierten Schallquellen nachträglichen in deren Position und deren Beitrag zum Gesamtfahrzeuggeräusch anzupassen. Somit kann der Einfluss von einzelnen geänderten Bauteilen auf die Position des akustischen Zentrums zunächst virtuell untersucht werden. Für nachfolgende Produktgenerationen kann somit auf Messungen der vorherigen Produktgeneration zurückgegriffen werden, was wiederrum den Zeitaufwand für die initiale Vermessung mit einer akustischen Kamera reduziert. Abschließend wurden alle im Projekt entwickelten Methoden und Programme in einem Gesamtwerkzeug integriert. Mit dem Werkzeug werden dem Anwender Anleitungen für die Durchführung der skalierten, simulierten Vorbeifahrtsmessung sowie ein Instrument zu deren Auswertung zur Verfügung gestellt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Method for localisation of sound sources and aggregation to an acoustic centre. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, 263(6), 894-906.
Weber, Yannik; Behrendt, Matthias; Gohlke, Tobias & Albers, Albert
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Effiziente Methoden für die Fahrzeugaußengeräusch-Entwicklung und –Homologation, WiGeP News Ausgabe 2/2022, WiGeP - Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung
Weber, Y., Albert, A.
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Simulierte Vorbeifahrt: Effiziente Methoden für die Fahrzeugaußengeräusch-Entwicklung und –Homologation, IPEK Inside Ausgabe 2022
Weber, Y., Albert, A.
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Scaling of the simulated pass-by measurement based on the vehicle's acoustic centre. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, 265(6), 1285-1296.
Weber, Yannik & Albers, Albert
