Desenvolvimento de análise por trajetórias vibroacústicas para aplicação automotiva

Exportado OPUSMade available in DSpace on 2019-08-10T03:42:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_gustavo_paulinelli.pdf: 1675768 bytes, checksum: 52e241bb301d6720fc249f84311f5d9f (MD5) Previous issue date: 11A percepção do ruído é um dos fatores que qualificam o conforto no interior de automóveis. Este trabalho está situado entre a geração de ruído e vibração pelas fontes e a resposta percebida no veículo a essas excitações. As trajetórias vibroacústicas, como são conhecidas, descrevem a forma como a energia percorre o caminho entre as duas extremidades (fonte e receptor). O objetivo deste trabalho é desenvolver métodos experimentais que permitem identificar a contribuição de trajetórias vibroacústicas. Trajetórias aéreas e estruturais são os tipos de caminhos investigados. Foi utilizado um protótipo que simula parcialmente um veículo e que permite desvincular fisicamente esses caminhos. O resultado do isolamento físico das trajetórias permitiu conhecer o espectro do ruído percebido no protótipo devido às trajetórias estrutural e aérea, individualmente. O método da análise espectral em sistemas de Múltiplas Entradas e Uma Saída (Multiple Inputs / Single Output, ou MISO) foi desenvolvido utilizando a Função de Coerência Múltipla para identificar as Funções de Resposta em Freqüência (FRF) através da correlação mútua entre estímulos e da correlação entre estímulos e resposta. A Decomposição em Valores Singulares compensou o efeito da coerência entre os estímulos. O desenvolvimento computacional do método de Análise por Trajetórias de Transferência (Transfer Path Analysis, ou TPA) foi aplicado ao mesmo protótipo a fim de comparar os resultados da estimação das trajetórias aérea e estrutural. A TPA necessita de duas informações: FRF entre ponto de aplicação (na fonte) da força mecânica ou da força acústica (conhecida como velocidade de volume) até o receptor, e da estimação indireta das forças operacionais (mecânicas ou acústicas) obtidas com o protótipo em funcionamento normal. O uso do Método indireto de Inversão Matricial para a estimação das forças operacionais tornou-se fundamental pela dificuldade do uso de técnicas diretas e do conseqüente efeito de carga que acarretam. Os dois métodos (MISO e TPA) puderam ser comparados entre si e com os resultados obtidos através do isolamento físico das trajetórias. Foram feitas as devidas considerações quanto às medições e resultados. Foram, também, sugeridos alguns passos para aplicação em casos práticos reais.An analysis and development of how vibration and acoustic noise generated in a motor car arrives at the interior of the vehicle, a key issue in modern industry, is presented. The study considers the development of experimental techniques, employing computational data processing and data systemising, leading to the identification and ranking contribution of both airborne and structure-borne paths. Identification of the two previously mentioned types of path is the focus of the present work, which has been studied, with the help of a purposed build physical) prototype. This prototype simulates a typical motor car and enables coupling and decoupling of the two paths. This procedure has provided an insight into the spectra provided by the individual contribution of structure and air borne paths, The spectra correlation involved the study of Multiple Inputs / Single Output Systems, or MISO has been developed with the use of Multiple Coherence Functions (MCF) in order to identify Frequency Response Functions (FRF), by means of mutual correlation between stimuli and the correlation between stimuli and response. The decomposition into singular values has been used to compensate the effect of the coherence among the stimuli. The computational development using the classical TPA (Transfer Path Analysis) method has also been implemented for the developed prototype, again with the objective of structure and airborne contributions. TPA requires essentially two sets of information: 01) Mechanical Force FRF between application point (source) or acoustic force (volume velocity) reaching the receiver, and 02) the indirect estimation of the operational forces (both mechanical and acoustical) obtained with the prototype under normal operational conditions. The use of the (indirect) method of matrix inversion has proved to be crucial for the estimation of the operational forces, given the difficulty for the use of direct techniques and the consequent loading effects. The two methods (MISO and TPA) could be mutually compared with the results obtained from the Physical isolation of the paths. The measurements and final results are discussed in detail and how they relate to actual real