Introduction to Sound and Vibration, 7.5 hp

Transkript

1 , 7.5 hp aka Ljud och vibrationer, introduktionskurs Se Chalmers studieportal för kursbeskrivningen

2 Development trends Strategies: Weight reduction Downsized engines (Hybrid) electrical vehicles

3 Weight reduction Thinner, lighter and stiffer materials magnesium, titan, high-strength steels, fiber-reinforced composites, metal matrix composites,... Downside: - Increased vibrations - Increased sound radiation - Especially increased sound transmission

4 Downsized IC engines Downsized engines smaller displacement fewer cylinders force induction (turbocharger) intercooling direct injection Predicted numbers 50 % reduction in displacement 30 % reduction in fuel consumption theautochannel.com

5 Downsized engines More impulsive combustion process - Higher noise and vibration levels - Turbo noise Larger imbalances wikipedia

6 (Hybrid) electrical vehicles Generally lower noise from electrical powertrain...but annoying magnetic/electric high frequency tones, whining, start/stop transients... Electrical motor does not mask other noise sources e.g. gear noise and ventilation noise of the AC becomes annoying Figures: Rust and Graf (2010)

7 Ljud och vibrationer Ljud- och vibrationsegenskaper måste idag beaktas i alla maskiner, produkter och system och är ofta dimensionerande.

8 Kursen ger möjlighet att lära sig - generell förståelse om ljud och vibrationer och - specifik förståelse för vissa viktiga akustiska fenomen => Möjligt att undvika många av de vanliga misstagen

9 Begrepp och kvantiteter Typiska värden Gundläggande förståelse Ljudtrycksnivå Reflektionsfaktor Resonansfrekvens Vågtal Ljudeffektsnivå Strålningsfaktor Monopol Absorptionsfaktor Akustisk impedans A-vägning Effektivvärde Reduktionstal Transmissionsfaktor Insatsdämpning Dipol Mobilitet

10 Ex. på problemställning: Avgassystem Effekter av akustiska komponenter: * Expansionskammare * Ljuddämpare Sammanläggning av ljudtrycksignaler * i tidsdomänen * i frekvensdomänen Ljudutstrålning

11 Ex. på problemställning: Motorkuddar Dimensionering för Statisk last Vibrationsisolering

12 Ex. på problemställning: Vägtrafikbuller, Bullerskärmar Nordiska beräkningsmodellen Dämpning Refraktion Reflektion Linjekällor Scattering Diffraktion

13 Ex. på problemställning: Ljudutstrålning från vibrerade plattor Koppling mellan vibrationer i strukturer och ljud i luft.

14 Ex. på problemställning: Luftljudsisolering Motorrum Reduktionstal Kupé Dimensionering av skiljevägg: * Densitet * Styvhet * Godstjocklek Dubbelväggskonstruktion Absorbenter Tungskikt

15 Ex. på problemställning: Absorbenter i kupé / motorrum Exempel på lösningar Dimensionering

16 Kursens utformning Föreläsningar: Översikt, fysikalisk förståelse, teori, tillämpningar, angrepps-strategier Projektuppgifter: Tillämpa teorin på praktiska problem Laboration: Praktisk erfarenhet av akustiska fenomen beskrivna i tid och i frekvensdomänen och grundläggande mäteknik

17 Examination: Skriftlig tenta på teori och förståelse 1/2 betyget Skriftliga rapporter från arbete med projektuppgifter 1/2 betyget Deltagande i laboration och godkänd skriftlig rapportering

18 Division of Applied Acoustics Avdelningen för teknisk akustik, aka Division of Applied Acoustics

19 Kursen är även förberedande för Mastersprogrammet

20 Välkommen! Frågor: Maila, ring,... Patrik Höstmad, - education - course pages - introduction to sound and vibration