Ljud- och vibrationsnivåer i en dumper

Transkript

1 Ljud- och vibrationsnivåer i en dumper mätningar och analys Växjö juni 2005 Examensarbete nr: TD 000/2005 Almir Ovcina Mikael Petersson Avdelningen för

2 ammanfattning Volvo Articulated Haulers i Braås tillverkar ramstyrda dumpers och som ett steg i det kontinuerliga arbetet med att sänka ljudnivån i hytten hur ljudet fortplantas från motorn till hytten. Frågeställningen kan också formuleras som hur stor del av ljudet är stomburet och går via hyttens infästningar i ramen resp. hur mycket som är luftburet. För undersöka detta genomfördes ett experiment där hytten mekaniskt lyftes cirka 5 cm från ramen och skillnaden i ljudnivå registrerades. Därefter isolerades motorhuven med 6 m 2 25 mm stenull. Isoleringens syfte var att dämpa ljudet som strålade direkt från motorn in i hytten. Ljudnivån visade i detta fall hur mycket ljud som kan reduceras genom optimal hyttupphängning samt isolering av motorhuven. Därefter monterades hytten och ett nytt experiment genomfördes med enbart motorhuvisolering som visade hur mycket ljudnivån sjönk med enbart isolering. Resultaten är att ljudnivån i hytten på dumpern som vi använde var ursprungligen 71,4 db(a) vid maximalt varvtal. När hytten lyftes upp skedde en sänkning med 1,7 db(a) och med motorhuvisolering sjönk ljudnivån med ytterligare 1,8 db(a), dvs 3.3 db(a) totalt. Med enbart motorhuvisolering skedde en sänkning med 2,4 db(a) i förhållande till ursprunglig nivå. törst sänkning av ljudnivån fås med motorhuvisolering och upplyftning av hytten. Praktiskt är det lättare att använda motorhuvisolering för att sänka ljudnivån. När man tittar på hela varvtalsregistret kan man se att de olika alternativen ger växlande effekt vid olika varvtal. Hytt- och motorinfästningen dämpar accelerationsnivåerna väl vid frekvenser över 100 Hz. Frekvenser under 100 Hz ger ingen betydande bidrag till den totala ljudnivån eftersom A-filtret tar bort mycket av ljudtrycksnivåerna vid låga frekvenser. Ett band med förhållandevis höga accelerationsnivåer ovanför hyttinfästningarna finns mellan frekvenserna Hz. Dessa accelerationsnivåer har ett tydligt samband med ljudnivån i samma frekvensområde. För att sänka den totala ljudnivån i hytten genom att minska det stomburna ljudet är det frekvenserna mellan Hz som man ska försöka reducera.

3 Förord Avslutningen på magisteråret i maskinteknik vid Växjö Universitet är ett examensarbete på 10 poäng. Detta examensarbete har utförts på Volvo Articulated Haulers, Braås under våren Projektdeltagarna vill tacka Anders Bengtsson, Volvo Articulated Haulers i Braås, Torbjörn Ekevid samt Börje Nilsson, Växjö Universitet, för deras mycket goda stöd under projektarbetet. Tack även till Volvo Articulated Haulers som gav oss förtroendet att utföra detta projekt. Växjö Universitet Almir Ovcina Mikael Petersson II

4 Innehållsförteckning 1 Inledning Bakgrund Företagspresentation Uppgiftsbeskrivning Forskningsöversikt Genomförande Experiment Metod Utrustning Analys Koppling mellan ljud och vibrationer Analys av ljudvägar med koherensmätning Resultat Ljudbildens förändring med upplyft hytt jämfört med motorisolering Analys av ljudtrycksnivåer vid fullgas Analys av ljudtrycksnivåer vid varvtalssvep Konturgrafer av ljudtrycksnivån i hytten Frekvensanalys av vibrationerna vid hytt och motor ambandet mellan ljud och vibrationer Koherens mellan accelerations- och ljudnivå Diskussion lutsatser Referenser Bilagor 29 sidor III

5 1 Inledning Tillverkare av anläggningsmaskiner arbetar mycket med att lösa problem med ljud och vibrationer p.g.a. skärpning av de svenska reglerna om intern ljudnivå som träder i kraft Buller i arbetsmiljön har uppmärksammats av flera anledningar i flera forskarrapporter de senaste åren. Ett problem är risken med nedsatt hörsel. En annan är komfortfrågan, där höga ljudnivåer har lett till muskelspänningar och irritation hos arbetstagaren. En tredje är koncentrationssvårigheter som har orsakat misstag och felaktiga beslut. tora resurser satsas på att lösa interna och externa bullerproblem för brukarna av maskinerna samt de i omgivningen som påverkas av bullret. 1.1 Bakgrund Ljudnivån i dumperhytten kan upplevas påfrestande för förare under långa arbetspass. En mer komfortabel hytt gör att förarna trivs och blir mindre trötta. Det kan även innebära ekonomiska vinster att minska ljudnivån i hytterna, eftersom det är ett starkt försäljningsargument. I samband med vårt examensarbete för ingenjörsexamen i maskinteknik våren 2004 [7] mätte och kartlade vi ljudbilden i dumperhytten och påvisade att det finns starka toner som man med hjälp av Helmholtzresonatorer kan sänka och därmed totalt minska ljudnivån. Två av resonatorerna som användes kan ses i Figur 1.1 nedan. Arbetet resulterade i två nya frågeställningar, nämligen vilken väg ljudet tar från motorn till hytten samt kopplingen mellan vibrationerna i hyttinfästningarna och ljudbilden i hytten. Detta skall undersökas i vår magisteruppsats i maskinteknik vid Växjö universitet våren Figur 1.1 Två Helmholtzresonatorer som användes 2004.

6 1.2 Företagspresentation Volvo Articulated Haulers är världens ledande tillverkare av ramstyrda dumprar med en världsmarknadsandel på nära 40 procent. Företaget startades på 1960-talet och är ett av företagen inom Volvo Construction Equipment Group. CE är en av de världsledande koncernerna inom tillverkning och konstruktion av anläggningsmaskiner. Volvo Articulated Haulers har en omfattande marknad med kunder i över 100 länder där huvudmarknaderna är Nordamerika och Västeuropa. Tillverkning och konstruktion av dumprar sker i Braås, beläget 3 mil från Växjö. Fem olika dumpermodeller finns på programmet, A25D, A25D4x4, A30D som syns i Figur 1.2 nedan, A35D och A40D. Figur 1.2 Volvo A30 D I Braås arbetar 650 personer med konstruktion, utveckling och tillverkning. Produktionen kännetecknas av kvalitet, säkerhet och miljöhänsyn genom att företaget är både kvalitets- och miljöcertifierat. 2

7 1.3 Uppgiftsbeskrivning Övergripande syftet med examensarbetet är att lära sig systemet hytt - motor akustiskt sett, dvs. hur ljudet fortplantas in i hytten från motorn samt föreslå åtgärder för att sänka ljudtrycksnivån L pa. Volvo ställer sig frågan vilka möjligheter det finns att använda beräkningsprogram för att lösa akustiska problem. Frågeställningen har uppstått då försäljare erbjuder beräkningsprogram för akustik som de hävdar är bra verktyg för att redan i konstruktionsfasen avgöra hur förändringen av dumpern påverkar ljudnivån. Uppgiften börjar med experiment för att undersöka vilken väg ljudet tar från ljudkällorna till hytten. I experimentet undersöktes också med hjälp av accelerometrar accelerationsnivåerna på bägge sidor om motorn samt hyttens infästningspunkter. Resultaten från de olika experimenten analyseras för att få en övergripande förståelse för systemets vibrations- och ljudegenskaper. Kritiska varvtal- samt frekvensområden bestäms genom analyser av data från experimenten. Dessutom görs en analys av hur mycket stom- respektive luftburet ljud bidrar till totala ljudnivån i hytten för att avgöra vilken av dem som är dominerande. ambandet mellan vibrationerna i hyttinfästningarna och ljudbilden bestäms genom att beräkna hur mycket av ljudtrycksnivån i hytten som är koherent med accelerationsnivåerna i respektive infästningspunkt. Upprepade mätningar genomförs vid varje mätpunkt för att bekräfta repeterbarheten. Uppgiften består också i att ge förslag på eventuella åtgärder Volvo kan göra för att minska vibrationerna ovanför hyttinfästningarna och minska den totala ljudnivån i hytten vilket uppsatsen ska ge svar på. Vilken nytta har Volvo av att köpa in ett akustiskt beräkningsverktyg för att kunna genomföra datorberäkningar av akustiska problem? 3

8 2 Forskningsöversikt Höga ljudnivåer och buller i fordon börjar bli ett allt mer uppmärksammat problem och en hel del forskning har gjorts på området de senaste åren. En grundläggande introduktion till ljud och vibrationer ges i Bodén et al.[1]. I strukturakustiska system kan de två områdena; den akustiska volymen och den mekaniska strukturen vara starkt kopplade. När så är fallet måste ett kopplat system utvärderas med avseende på egensvängningsfrekvenser och dynamiska svängningar i strukturen. Analytiska lösningar är endast möjliga för fall med relativt enkla geometrier. Vid mer komplexa geometrier måste numeriska lösningar tillämpas, t.ex. FEM eller semianalytiska metoder. Datorutvecklingen, med allt snabbare datorer de senaste åren, samt tekniker för modalreduktion har skapat nya möjligheter för att beräkna och utvärdera akustiska problem med hjälp av Finita Element Metoden (FEM). Ett exempel på detta är Davidssons P. [2]. Annan relevant litteratur som behandlar akustikproblem med Finita Element Metoden är [3,4,5,6]. Finita Elementberäkningar av dynamiska system beskrivs i [8], där bl.a. dämpning och egensvängningsmoder beskrivs. Fortfarande finns det stora problem vid beräkning av akustiska fält med Finita Element Metoden då den kräver mycket datorkraft och en stor mängd indata. De flesta stora kommersiella FEM program har en lösare för akustiska problem men de är komplicerade att använda. Akustiska datorberäkningar har därför ännu inte slagit igenom i någon större skala även om ökning har skett. Fortfarande är experiment det vanligaste sättet att jobba sig fram på inom området. För exempel på sådana experiment se Ovcina [7]. FEM är inte den enda datorbaserade metoden för akustiska beräkningar. Andra metoder som kan användas är Boundary Element Method (BEM) och tatic Energy Analysis (EA). FEM är lämplig att använda vid beräkningar under 2000 Hz, vilket passar vår uppgift. Vid högre frekvenser blir våglängden kortare och ett finare elementnät krävs vid FEM-analysen vilket ökar beräkningstiden avsevärt. Med större antal element ökar beräkningstiden snabbt eftersom elementen har flera frihetsgrader, ofta 8 stycken vid akustiska beräkningar. En väletablerad och mycket använd metod inom teknisk akustik är att experimentellt reducera källor och därefter analysera resultaten. Om ljudnivån sjunker radikalt så har orsaken till den höga ljudnivån hittats och därmed har man insett vad som ska ändras för att få en låg ljudnivå [1]. Ett centralt begrepp inom experimentell akustik är Fourier transform och en introduktion till FFT (Fast Fourier Transform) ges i trang G.[9] där den grundläggande teorin beskrivs. En mer detaljerad beskrivning ges i [10]. Hur FFT tillämpas i programmet PULELAB står beskrivet i PULE Knowledge library [11]. En rapport om modellering av gummiupphängda maskinelement är Bittner[12] där ett balkelement används som modell av gummit. Bernoulli-Euler- jämförs med Timoshenkoteori om balkvibrationer. Rapporten hävdar att vibrationernas dämpning påverkas mest av exciterande frekvens och maskinelementets massa. Dämpningen är minst vid balkens egensvängningsfrekvenser, alltså motsvarande gummielementets egensvängningsfrekvenser. 4

9 3 Genomförande 3.1 Experiment amtliga experiment har utförts hos Volvo AH i Braås och de har tillhandahållit nödvändig utrustning Metod Låt oss anta att tre vägar finns för ljudet från motorn att komma in i hytten, se Figur 3.1. Den första är luftburen och kommer direkt från motorrummet in i hytten. Den tredje är stomburen där ljudet fortplantas i form av vibrationer via hyttinfästningarna in i hytten. Ljudväg nummer två är en beteckning för övriga ljudvägar, t.ex. som ljud via ett paket med hydraulslangar som går mellan hytt och ram samt ljud från den vibrerande ramen. Figur 3.1 De tre olika huvudvägarna för ljudet att fortplanta sig från motorn till hytten. För att undersöka hur mycket av ljudet som är stomburet genomförs ett experiment, där dumperhytten mekaniskt åtskiljs från övriga strukturen. Detta åstadkoms genom att hytten lossas från ramen och lyfts upp några cm med en hjullastare, se Figur 3.2. Ytterligare bilder finns i bilaga 3. Figur 3.2 Bild på upplyftning av hytt 5

10 Innan hytten lossas mäts ljudnivån vid förarens huvudposition under ett varvtalssvep, som en referens. Varvtalssvep innebär att motorn på ca 20 sekunder manuellt accelereras från tomgång till fullt varvtal. Efter upplyftning av hytten mäts åter ljudnivån och jämförs med den ursprungliga. Om ljudnivån sjunker mycket innebär det att huvuddelen av ljudet är stomburet. Därefter fylls motorrummet på dumpern med isolermaterial, se Figur 3.3, detta för att isolera ljudväg ett. Ytterligare bilder finns i bilaga 4 Figur 3.3 Isolering av det luftburna ljudet Mätningar utförs, först med hytten upplyft och därefter med hytten monterad. Experimenten visar hur mycket ljud som är luftburet samt hur mycket ljudnivån i hytten maximalt kan sänkas med optimal hyttupphängning och 6 m 2 25 mm stenull. I nästa steg används en treaxlig accelerometer och mätutrustning från Bruel&Kjaer för att mäta upp accelerationsnivån under och över gummiupphängningarna i de fyra hyttinfästningarna och de tre motorinfästningarna. Även under dessa mätningar fanns en mikrofon placerad vid huvudposition inne i hytten för att kunna bestämma sambandet mellan ljud och vibrationer. Experimenten visar vilken effekt dämparna har samt om det finns frekvenser där både accelerationsnivån och ljudnivån har toppar. 6

11 3.1.2 Utrustning amtliga mätningar utförs med mätutrustning och programvara från Bruel&Kjaer, se Figur 3.4. Utrustningen består av två mikrofoner, treaxlig accelerometer, sladdar samt analysinstrumentet PULE 3560B. Figur 3.4 Mätutrustningen som används vid ljudmätning Utförande En schematisk bild över uppkopplingen av mätutrustningen vid ljud- respektive accelerationsnivåmätning ges i Figur 3.5. Figur 3.5 chematisk bild över mätutrustning vid ljud- respektive accelerationsnivåmätning. 7

12 Mätning av ljudtrycksnivå i hytten Ljudmätning genomförs hos VAH i Braås på en dumper av modellen A25D. Då mätningar utfördes var temperaturen 14 C och normal luftfuktighet med uppehållsväder. Mätning sker med kupéfläkten i läge 1 samt maximalt friskluftsintag. Detta för att kunna ha liknande förutsättningar vid övriga mätningar samt för att undvika för stor påverkan av fläkten. Dumpern står stilla under mätningarna för att undvika störningar från däck och drivanordning. Motorn varvas till maximalt varvtal som är 2120 (rpm). Mätningar utförs med mikrofonen i position y = 95, z = 50, x = 100 inuti hytten enligt figur 3.6 nedan. Figur 3.6 Mätpunkter i x- och y-led. Mätpunkter i z-led Förarens huvud befinner sig Förarens huvud befinner sig vid x=100, y=75 vid z=50 Accelerationsnivåer på hytt och motor Väderförhållandena och inställningarna på dumpern var likadana som vid förra mätningstillfället. Accelerometrar fästs på motorn, dess upphängning, hytten och ramen under hytten, se Figur 3.7 samt bilaga 5 för fler bilder. Mätningar genomförs under varvtalssvep med dumpern still. Flera mätningar utförs för att bekräfta repeterbarheten i resultaten. Figur 3.7 Infästning av accelerometrar vid motorn 8

13 3.2 Analys Den teoretiska delen utförs till största del på Växjö universitet för ett nära samarbete med handledarna Koppling mellan ljud och vibrationer Den matematiska kopplingen i ett kopplat strukturakustiskt problem utgörs av två differentialekvationer. En för strukturen som gäller för små deformationer och en för det akustiska mediet som är vågekvationen. De två domänerna är sammankopplade genom randvilkor som säkrar kontinuitet mellan förskjutningsvektorerna u s ochu F samt spänningsvektorn s och trycket p. För strukturen gäller rörelseekvationen 2 ~ T u + b = ρ Ω 2 (1) t där b är den pålagda kraften, ρ är densiteten på materialet och u s är förskjutningsvektorn på strukturen. Töjningsmatrisen definieras som = ~ u (2) och spänningsvektorn ges av där = D. (3) D är den konstitutiva matrisen. ammantaget har vi alltså 2 u ~ ~ ρ D u = b 2 (4) t För det akustiska mediet gäller rörelseekvationen u F 2 ( t) ρ 0 + p ( t) = 0 2 F, t (5) där ρ o är densiteten för luft under rådande förhållanden och u F är förskjutningsvektorn för fluiden. p F är akustiska trycket för fluiden. Kontunitetsekvationen säger att ρ F ( t) u F ( t) + ρ = q t t ( ) 0 F t där qf är tillförd massa per enhetsvolym. Konstitutiva ekvationen ger att 2 p ( t) = c 0 ρ ( t), (7) F F c 0 betecknar ljudhastigheten under rådande förhållanden. Används ekvation (5-7) ovan får vi en ickehomogen vågekvation 2 pf c pf = c t q t F (6) Ω F (8) 9

14 uttryckt i det akustiska trycket p F. För att beskriva kopplingen mellan de olika medierna har vi i det enklaste fallet u = u F Ω F (9) n n dvs. kontinuitet i förskjutningarna i randområdet och = p n F Ω F Villkoret i (10) representerar jämvikt i randområdet. (10) u F n u n Ω F Figur 3.8 chematisk bild över ett struktur-fluid system 10

15 3.2.2 Analys av ljudvägar med koherensmätning Koherensen och överföringsvägar från vibrationerna i hyttinfästningarna till hyttljud beräknas med hjälp av mätdata från experimenten. Koherensberäkningarna ordnar utsignalen i ett system i förhållande till insignalen. Den definieras som förhållandet mellan Fourierspektra av utgående signal dividerad med Fourierspektra för inkommande signal. För signalerna X och Y definieras koherensen som: ( f ) ( f ) Y H ( f ) = (11) X där X ( f ) är ingående signal, Y ( f ) utgående signal och f är frekvensen. Y ( f ) och X ( f ) är Fourierspektra till x (t) och y (t). För stokastiska signaler är (11) inte användbar eftersom X(f) kan anta värdet 0. Ett vanligt sätt att beräkna den är < Y ( f ), X ( f ) > H1 i ( f ) = (12) < Y ( f ), Y ( f ) > Respektive där < X ( f ), X ( f ) > H 2i ( f ) = (13) < X ( f ), Y ( f ) > i < Y ( f ), X ( f ) >= G YX som det frekvensberoende korsspektrat mellan ingående signal X ( f ) och utgående signal Y ( f ) och < Y i ( f ), Yi ( f ) >= GYY som det frekvensberoende autospektrat mellan signalerna Y i ( f ) och Y i ( f ). I vårt fall får vi accelerationer och tryck och där vi definerar < ai, p > H1 i ( f ) = (14) < a, a > i i < pi, p > H 2 i ( f ) = (15) < p, a > i < a i, p >= G ap som det frekvensberoende korsspektrat mellan accelerationerna a i ( f ) och ljudtrycket p ( f ) och < a i, ai >= Gaa som det frekvensberoende autospektrat mellan signalerna ai och a i. 11

16 Oberoende accelerationer Om vi antar att det är möjligt att hitta N stycken oberoende accelerationer kan vi skriva ljudtrycket p, som kommer från dessa accelerationer, som en summa av bidragen från varje a i. Om det finns andra källor för ljudet ger p endast en del av ljudtrycket i hytten. Andra källor kan vara vibrerande väggar orsakade av en belastning från luftburet ljud, se Figur 3.1. För oberoende accelerationer gäller: a i, a >= 0 i j (16) < j Härmed kan vi utveckla p som: p = N i = 1 < a 2 och koherensfunktionen γ i som: Härmed får vi 1 i, p >< ai, ai > ai, (17) < ai, p > 2 γ i =. (18) < a, a >< p, p > G pp i i 2 N 2 =< p, p >= = γ i < p, p >. (19) i 1 Beroende accelerationer Vanligtvis kan oberoende accelerationer inte antas, då blir beskrivningen mellan ljudtryck och accelerationer mer komplicerat. Om det finns accelerationer sådana att a i, a > 0 i j (20) < j gäller inte (19). I detta fall kan autospektrat beskrivas genom: G pp N = = < p, a j > Cij < a j, p > (21) i, j 1 där C ij beror på korsspektrat p och a i. Alltså ger γ 2 i G G. a i a j N 2 = γ < p, > kommer att vara större än G pp. i i p 1 pp 2 γ i anger det linjära beroendet mellan signalerna ett slags mått på bidraget från a i till G pp även om 12

17 4 Resultat Resultaten från mätningarna analyseras och presenteras i följande kapitel. 4.1 Ljudbildens förändring med upplyft hytt jämfört med motorisolering Hytten monterad Hytten upplyft Utan motorisolering Med motorisolering Utan motorisolering Med motorisolering Mätning 1 71, ,4 67,9 Mätning 2 71,2 69,1 69,8 68,2 Mätning 3 71,7 68,8 69,8 68,3 Medelvärde 71,4 69,0 69,7 68,1 Tabell 1 Totala A-vägda ljudtrycksnivån vid fullt varvtal under de olika experimenten vid maximalt vartal Tabell 1 visar att ljudnivån i hytten sänks med 1,7 db(a) genom att lyfta upp hytten. Med isolering av motorrummet sänks ljudnivån 2,4 db(a). Isoleringen är inte optimal och ytterligare sänkning av den totala ljudtrycksnivån kan ske genom att isolera motorrummet mer. Genom att isolera motorn samt lyfta upp hytten sänks ljudnivån 3,3 db(a). Resultaten visar att om motorisoleringen eller hyttinfästningarna förbättras sänks ljudnivån i hytten. Mest sänkning sker dock om bägge åtgärderna utförs Analys av ljudtrycksnivåer vid fullgas Beräkningar görs för att se hur mycket av ljudet som kommer in i hytten som är stomburet och vid vilka frekvenser. Beräkningar görs också för att se vilken effekt isolering och upplyftning av hytten har vid olika frekvensband i hytten. En annan relevant fråga är hur mycket man kan dämpa ljudnivån genom att reducera det stomburna ljudet och för detta gjordes beräkningar som visar vilka frekvensband som är tongivande och hur stor den stomburna ljudnivån är. Ljudnivå i hytten db(a) Frekvens (Hz) 13

18 Figur 4.1 Ljudnivån i hytten presenterat i oktavband Dämpning av ljudnivån med hytten upplyft 8 6 db(a) Frekvens (Hz) Figur 4.2 Dämpning av ljudnivån med hytten upplyft, oktavband ref Låt oss definiera följande: ljudnivå för hytten monterad ingen isolering L P, ljudnivå hytten upplyft L I P, ljudnivå motorn isolerad L II P och ljudnivån motorn isolerad och III hytten upplyft L P. I Figur 4.2 visas skillnaden i ljudnivå mellan hytten monterad och hytten upplyft, dvs. ref I L P L P. I figuren ses att upplyftning av hytten sänker ljudnivån i frekvensbanden Hz. Vissa frekvensband förstärks när hytten lyfts upp vilket beror på att strukturens egenskaper ändras. 8 6 Dämpning av ljudnivån med isolering db(a) Frekvens (Hz) Figur 4.3 Dämpning av ljudnivån med isolering, oktavband I Figur 4.3 visas skillnaden i ljudnivå mellan ingen extra isolering av motorrummet ref och delvis isolerat motorrum., dvs L P L II P. Grafen visar att isoleringen är effektiv mellan 200 och 8000 Hz, men dämpar bäst i området kring 2000 Hz. 14

19 tomburet ljudnivå Ljudnivå tomburet ljudnivå via hyttinfästningarna Frekvens (Hz) Figur 4.4 tomburen ljudnivå, oktavband tomburen ljudnivå via hyttinfästningar Ljudnivå Frekvens (Hz) Figur 4.5 tomburen ljudnivå, tersband Det stomburna ljudet L P kan bestämmas ur: L P ref I P LP /10 L /10 = 10 log(10 10 ) (22) Vissa frekvensband får då negativa värde pga. att ljudnivån förstärks när hytten lyftes upp. Orsaken är att systemets egenskaper delvis förändras när hytten lyfts av. Dessa negativa värden sätts till 0 db i Figur 4.4 och Figur 4.5. I figurerna syns tydligt hur mycket det stomburna ljudet bidrar till den totala ljudnivån i olika frekvensband. Ljudtrycksnivån har sin topp vid frekvensområdena 500 och 630 Hz. Den totala ljudnivån som är stomburen är 66,4 db(a). 15

20 4.1.2 Analys av ljudtrycksnivåer vid varvtalssvep Ljudnivåsänkning vid de fyra olika alternativen 72,0 Ljudtrycksnivå db(a) Figur ,0 68,0 66,0 64,0 62,0 60, Varvtal Hytten på ingen isolering Hytten på med isolering Hytten upplyft utan isolering Hytten upplyft med isolering Ljudnivån i hytten som funktion av varvtalet vid de fyra olika fallen. I Figur 4.6 ovan ses att vid varvtalen 970 och 1420 (rpm) finns toppar i ljudnivån med hytten monterad. Dessa toppar försvinner när hytten lyfts upp vilket tyder på att topparna orsakas av det stomburna ljudet. peciellt intressant är ljudtoppen vid 1420 Hz då ljudnivån är på 69.8 db(a). I figuren ses också att en upplyftning av hytten har varierande effekt på den totala ljudnivån beroende vid vilket varvtal man befinner sig. T.ex. ser man att upplyftning av hytten har väldigt liten effekt vid varvtalen 1220 och 1870 Hz. Isolering dämpar däremot ungefär lika mycket i hela varvtalsregistret. Dock kan isoleringen inte plocka ljudtopparna vid 970 och 1420 rpm. Detta innebär att för att sänka ljudnivån i hela varvtalsregistret är en kombination av mer isolering och en reduktion av vibrationer vid hyttinfästningarna naturligt. 16

21 4.1.3 Konturgrafer av ljudtrycksnivån i hytten I konturgraferna återfinns frekvensen på den horisontella axeln (x-axeln), motorns varvtal på den vertikala axeln (y-axeln) och färgskalan till höger ger den A-vägda ljudtrycksnivån (z-axeln). Anledningen till att konturgrafen används istället för vattenfallsdiagram (3-d grafer) är att de blir tydligare och ordningar betydligt lättare att avläsa. Ordningarna är linjärt beroende av motorns varvtal och syns pga. den logaritmiska skalan som tydliga parabler i figurerna. Ljudtoppar som är oberoende av motors varvtal visas som raka vertikala linjer, t.ex. vid 512 Hz i Figur 4.7 nedan. När ett vertikalt band sammanfaller med en ordning från motorn uppstår pga. superpositionering höga ljudnivåer, t.ex. vid 512 Hz och 1400 rpm som syns i Figur 4.7. Autospectrum(mikrofon)(CPB) - Input [db(a)/20,0u Pa] 65,0 61,0 57,6 53,6 49,6 46,2 42,2 38,2 34,8 30,8 26,8 23,4 1, 19,4 15,4 12,1 8,04 4,02 0, , Figur 4.7 Konturbild av ljudet med hytten monterad Autospectrum(mikrofon)(CPB) - Input 1, 16 31, Figur 4.8 Konturbild av ljudet med hytten upplyft [db(a)/20,0u Pa] 65,0 61,0 57,6 53,6 49,6 46,2 42,2 38,2 34,8 30,8 26,8 23,4 19,4 15,4 12,1 8,04 4,02 0,00 17

22 Autospectrum(mikrofon)(CPB) - Input [db(a)/20,0u Pa] 65,0 61,0 57,6 53,6 49,6 46,2 42,2 38,2 34,8 30,8 26,8 23,4 1, 19,4 15,4 12,1 8,04 4,02 0, , Figur 4.9 Konturbild av ljudet med hytten monterad och motorrummet isolerat Konturplottarna i Figur visar att isolering sänker ljudnivån vid högre frekvenser (700 Hz och uppåt) medan hyttupplyftning sänker ljudnivån vid lägre frekvenser. Detta gäller oberoende av varvtal. Vill man sänka ljudnivån vid frekvenser över 700 Hz är isolering ett tillvägagångssätt. Ljudnivån vid frekvenser mellan 500 och 600 Hz minskar när hytten lyfts. Detta tyder på att mycket av ljudet i det frekvensområdet är stomburet. För att minska ljudnivån i det frekvensområdet, och på det viset sänka den totala ljudnivån i hytten, bör infästningarna och anslutningar till hytten ses över. 18

23 4.2 Frekvensanalys av vibrationerna vid hytt och motor Nedan följer en del av resultaten från accelerationsmätningarna vid de olika infästningspunkterna. Resten av resultaten finns presenterade i Bilagorna (6-9). Autospectrum(Acceleration Z) - Input 7,61 3,81 2,15 1,08 539m 303m 152m 76,1m 42,8m 21,5m 10,8m 6,05m 1, 3,03m 1,52m 854u 428u 215u 108u 16 31, Figur 4.10 Höger motorinfästning, accelerationer på motorn i z-led Autospectrum(Acceleration Z) - Input 7,61 3,81 2,15 1,08 539m 303m 152m 76,1m 42,8m 21,5m 10,8m 6,05m 1, 3,03m 1,52m 854u 428u 215u 108u 16 31, Figur 4.11 Höger motorinfästning, accelerationer på strukturen i z-led 19

24 Autospectrum(Acceleration Z) - Input 7,61 3,81 2,15 1,08 539m 303m 152m 76,1m 42,8m 21,5m 10,8m 6,05m 1, 3,03m 1,52m 854u 428u 215u 108u 16 31, Figur 4.12 Höger hyttinfästning fram, accelerationer på strukturen i z-led Autospectrum(Acceleration Z) - Input 7,61 3,81 2,15 1,08 539m 303m 152m 76,1m 42,8m 21,5m 10,8m 6,05m 1, 3,03m 1,52m 854u 428u 215u 108u 16 31, Figur 4.13 Höger hyttinfästning fram, accelerationer på hytten i z-led Graferna i Figur visar att gummidämparna vid motor- respektive hyttinfästningar sänker vibrationerna från motorn avsevärt. Accelerationerna på motorn är stora vid frekvenser över Hz där nivåerna över 8 m/s 2. Värdena efter motorinfästningen är under 0,6 m/s 2 och således sker en ordentlig dämpning av vibrationerna i motorinfästningen. Om man jämför Figur 4.11 och Figur 4.12 så ser man att vissa accelerationer i området Hz har förstärkts på vägen genom strukturen. Man kan också se att visa ordningar är tydligare på strukturen vid hyttinfästningen än på strukturen vid motorn. Detta kan bero på att de tar sig till hyttinfästningarna via andra vägar än genom motorns infästningspunkter. I Figur 4.12 syns höga accelerationsnivåer mellan Hz och i Figur 4.13 syns att hyttens gummiupphängning reducerar dessa vibrationer markant. Dock kan man i Figur 4.5 se att den stomburna ljudnivån trotts detta har sin topp i det aktuella området. Detta tyder på att det finns en stark koppling mellan accelerationsnivåerna vid hyttinfästningen och ljudnivån i området Hz. 20

25 4.3 ambandet mellan ljud och vibrationer Graferna nedan visar sambandet mellan ljudtoppar i hytten och accelerationstoppar vid hyttinfästningen höger fram. Vi väljer att inrikta oss på frekvensområdet Hz eftersom Figur 4.5 visar att det stomburna ljudet dominerar i det området. Decibelskala används för accelerationsnivån L i graferna nedan och definieras som ~ 2 2 ref a a L a = 10log (23) a där 2 a ref 6 2 = 10 m / s är referensnivån och 2 ~a är den uppmätta accelerationsnivån. [db/20,0u Pa] 120 Autospectrum(Mikrofon) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer [db(a)/20,0u Pa] 120 Autospectrum(Mikrofon) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer , k 16 31, k Figur 4.14 Ljudtrycksnivån i hytten, vänstra grafen är i db och högra i db(a) [db/1,00u m/s²] 120 Autospectrum(Acceleration X) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer [db/1,00u m/s²] 120 Autospectrum(Acceleration Y) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer , k 16 31, k Figur 4.15 Accelerationer på hytten över höger hyttinfästning fram, x- och y-led [db/1,00u m/s²] 120 Autospectrum(Acceleration Z) - Input3 Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer , k Figur 4.16 Accelerationer på hytten över höger hyttinfästning fram, z-led Ur figurerna ovan kan vi avläsa att ljudtopparna vid 500 och 630 Hz som syns i Figur 4.14 (högra grafen) har starkt samband med accelerationerna i hyttinfästningarna. 21

26 Detta gäller även ljudtoppen vid 50 Hz men den har en betydligt lägre ljudeffekt och tillför inte mycket till den totala ljudnivån. Resultat kan kopplas till tidigare resultat i Figur 4.5 där man kan se att det stomburna ljudet har sitt maximum vid 500 och 630 Hz Koherens mellan accelerations- och ljudnivå Pga. av att utrustningen som är tillgänglig inte har tillräckligt många ingångar så görs varje accelerationsmätning för sig. Detta får som följd att exakta överföringsfunktioner inte kan beräknas eftersom mätningarna inte sker samtidigt i de olika mätpunkterna. Däremot kan koherensen beräknas som kan tyda på vissa fakta och vara vägledande, trots att de inte är exakta i den meningen att fas-informationen inte finns tillgänglig. Figur 4.17 Ljudnivå från de olika accelerationerna, höger hyttinfästning fram I Figur 4.17 har vi med hjälp av koherensfunktionerna beräknat fram ljudnivån som orsakas av respektive acceleration ovanför höger hyttinfästning fram. De tre första staplarna i respektive tersband ger ljudnivån som orsakas av accelerationsnivåerna i x, y och z-led. Den fjärde stapeln är summan av de tre första. ista stapeln visar den uppmätta ljudnivån. Att den fjärde stapeln blir högre än den uppmätta ljudnivån beror på att det inte är oberoende accelerationer. Om någon av de tre första staplarna är högre än de andra tyder det på att mycket av den stomburna ljudnivån i det tersbandet kommer från den accelerationen. I stapeln vid 630 Hz ses att mycket av den stomburna ljudnivån kommer från accelerationerna i x- och z-led. 22

27 Figur 4.18 Ljudnivå från accelerationerna i z-led i de fyra infästningarna I Figur 4.18 har vi med hjälp av koherensfunktionerna beräknat fram ljudnivån som orsakas av accelerationsnivån i z-led ovanför hyttinfästningarna. De fyra första staplarna visar ljudnivån från de olika hyttinfästningarna. Femte stapeln visar den uppmätta ljudnivån. Vid frekvenserna Hz är den stomburna ljudnivån som orsakas av accelerationsnivåerna i z-led från hyttinfästning höger fram och vänster bak dominerande. 23

28 5 Diskussion Resultaten visar att det luftburna ljudet ger störst bidrag till totala ljudnivån. Vid upplyftningen av hytten sker en nästan fullständig isolering av det stomburna ljudet. Enda fysiska förbindelsen är ett antal hydraulslangar mellan hytt och stomme. Eftersom hydraulpaketets förmåga att fortplanta ljud kan anses liten kan vi i princip betrakta systemet som helt ifrånkopplat. Då motorisoleringen vi använde oss av inte var optimal och det fanns mycket utrymme runt motorn för ytterligare isolermaterial kan antagligen den totala ljudnivån i hytten reduceras ytterligare på detta sätt. Frågan hur och var isolermaterialet skall placeras för att få maximal verkan samt var det kan placeras med tanke på brandrisk och motorkylning kvarstår och är en fråga för Volvo att jobba med eller erbjuda som ett nytt examensarbete. Konturgraferna av ljudbilden i hytten visar att vissa frekvenser är dominerande, alltså ger hög ljudnivå oberoende av varvtalet på motorn. När dessa frekvenser sammanfaller med ordningarna från motorn uppstår en ljudtopp. Vissa av dessa ordningar är luft- och andra stomburna. Detta kan leda till att ljudnivån i hytten ibland är lägre vid max varvtal än precis innan. Accelerationsmätningar på hyttens gummiupphängningar visar att dämpningen är god förutom vid frekvenser under 100 Hz. Vore det möjligt att använda viskösa dämpare, t.ex. luftfjädring som används till lastbilar, skulle antagligen bättre dämpning ske vid lägre frekvenser. 24

29 6 lutsatser Mätningarna visar att det luftburna ljudet ger störst bidrag till den totala ljudnivån. Detta innebär att isolering av motorhuven och motorn är en bra metod för att sänka ljudnivån i hytten. Med den motorhuvisolering vi använde, vilken inte är optimal, sjunker ljudnivån i hytten med 2,4 db(a). Det finns även frekvensområden där accelerationerna ovanför hyttinfästningarna har tydligt samband med ljudnivån i hytten vilket tyder på att en sänkning av dessa accelerationer också skulle ge en sänkning av den totala ljudnivån. Detta ser man också vid avlyftning av hytten då ljudet sjunker med 1.7 db(a). För att effektivt sänka ljudnivån så bör man både se över hyttinfästningen och försöka isolera motorhuven ännu bättre. Våra försök visar att med den isolering av motorhuven vi har och en upplyftning av hytten samtidig sjunker ljudnivån i hytten med 3,3 db(a). Ett annat men väldigt krånglig sätt att sänka den totala ljudnivån är att omforma motorn. Detta eftersom motorn i grunden är orsaken till det mesta av ljudet och vibrationerna i en dumper. 25

30 7 Referenser [1] Bodén, Carlsson, Glav, Wallin och Åbom, Ljud och vibrationer, KTH: s förlag, Peter Wallenberg institutionen, KTH, Royal Institute of Technology, E tockholm, weden 2002 [2] P. Davidssson. tructure-acoustic analysis; finite element modelling and reduction methods, TVM 1018, Doctorial thesis, tructural Mechanics, LTH, Lund University, Box 118, E Lund, weden [3] G. andberg, Acoustic and interface elements for structure-acoustic analysis in calfem, TVM 7113, tructural Mechanics, LTH, Lund University, Box 118, E Lund, weden [4] N. Ottosen, H. Petersson, Introduction to the Finite Element Method, Prentice Hall, New York, [5] J. Reddy, An introduction to the finite element method, Mcgraw-Hill International editions, [6] F. Ihlenburg, Finite Element Analysis of Acoustic cattering, pringer-verlag New York, 1998 [7] A. Ovcina, M. Petersson, Dimensionering och utprovning av Helmholtzresonator för dumperhytt, TD 052, Institutionen för Teknik och Design, TD, Växjö University, E Växjö, weden [8] R. Cook, D. Malkus, Concepts and applications of finite element analysis, University of Wisconsin-Madison, John Wiley and sons [9] G. trang Linear algebra and its applications, Thomson learning, 2004.,6%1 [10]. oliman, M. rinath, Continuous and discrete signals and systems, Prentice Hall, [11] Bruel and Kjaer A/, PULE Knowledge Library, Version 9.0.0, [12] M. Bittner, Abkopplung von Korperschall durch Gummielemente(Isolation of sound by rubber mounts), pringer, Issn: ,

31 Bilagor 29 sidor 1 A-vägning av ljudtrycksnivå 1 2 Finita Element Formulering 2 3 Mekanisk avskiljning av hytt från ram A25D 1 4 Isolering av motorrum dumper A25D 1 5 Placering av Accelerometrar 2 6 Konturbilder av accelerationsnivåer vid hyttinfästningarna 8 7 Konturbilder av accelerationsnivåer vid motorinfästningarna 6 8 Ljudbildens beroende av accelerationer i hyttinfästningarna 4 9 Jämförelse av accelerationer vid hyttinfästningarna vid max. varvtal 3

32 BILAGA 1 Nivåer och decibel I början på 1920-talet definierades en mätstorhet med logaritmisk skala med basen 10. En decibel är den ljudnivåskillnad som människan i bästa fall kan höra. L W W ref = 10*log = W W ref [ W ] Teckenförklaring L W = Ljudeffektnivån, anger akustisk effekt (db)] W = Ljudeffekten tidsmedelvärde (W) W = Referensstorhet för ljudeffekt (W) ref 1.1 Vägningsfilter Människans upplevelse av ljudets styrka överensstämmer inte med det fysikaliskt uppmätta ljudtrycket, pga. örats frekvensmässigt olinjära uppträdande. Detta innebär att för att få en så sann bild som möjligt av hur ljudets styrka upplevs, måste man justera det fysikaliskt uppmätta ljudtrycket. Detta görs med vägningsfilter som det finns fyra sorter av, A, B, C och D. I praktiken används dock oftast A-vägning. Den verkar genom att vid låga frekvenser justera den uppmätta ljudnivån, för att kompensera för människans lägre känslighet för låga frekvenser. En viss nerjustering sker också vid höga frekvenser (från ca ), men dess inverkan av totala ljudnivån är liten då människan endast kan höra ljud med frekvenser på upp till A-vägning Förstärkning (db) 4,0 2,0 0,0-2,0-4,010,0 100,0 1000, , ,0-6,0-8,0-10,0-12,0-14,0-16,0-18,0-20,0 Frekvens (Hz) A-vägning som funktion av frekvens Konstruktioner ska utformas och dimensioneras, så att egensvängningsfrekvenserna inte sammanfaller med de pådrivande frekvenserna från konstruktionen. De pådrivande frekvenserna kan komma från roterande system som motorer eller pumpar. Om egenfrekvenserna sammanfaller med pådrivande frekvens kan svängningsamplituden bli stor, med hög ljudnivå som följd.

33 BILAGA 2 Finita element formulering av struktur-akustiskt system Nedan ges uttrycket för Fem-formuleringen, för en komplett härledning se Davidsson[2]. ystemet av ekvationer är osymmetriskt och beräkningstiden blir snabbt lång för högre frekvenser och större volymer. I figur A3.1 nedan ges sambandet mellan antalet frihetsgrader, volymen av det akustiska mediet och frekvensen. Figuren gäller en sluten kubformad volym med samtliga sidor flexibla, där det antas att 8 frihetsgrader är tillräckligt för att representera varje våglängd, både för det akustiska mediet samt för strukturen. Bild tagen från Davidsson [3], sidan 6 Ofta används modalreducering för att minska beräkningstiden som krävs för att lösa systemet, metodiken för modalreducering beskrivs i Davidsson [3]. M 2 ρ c0 H 0 d p T 0 F M F F = N Ω T N dv + K 0 H K F F d p F f = f ~ T M ρ K = ( N ) Ω Ω T T f b = N b dv M F = N F N F dv Ω F 2 T 2 T q K F = c0 Ω ( N F ) N F dv f q = c0 N F dv F Ω F t T H F = N nn F d Ω F b q ~ D dv N

34 Teckenförklaring: = pänningsvektor för strukturen (N/m2,Pa) b = Pålagd kraft (N) ρ = Densitet på materialet (kg/m 3 ) u = Förskjutningsvektor Ω = trukturens område (m 2 ) p F = Dynamiskt tryck (Pa) c = Ljudhastighet (m/s) 0 q F = Ökad massa per enhetsvolym (kg/m 3 ) Ω F = Volym av det akustiska mediet (m 3 ) u = Förskjutningsvektor för strukturen (m) u = Förskjutningsvektor för det akustiska mediet (m) = Randen mellan strukturen och det akustiska mediet F Ω F

35 BILAGA 3 Avskiljning av hytten Volvo A25D, förberedelse för lyft Volvo A25D, riggning av intern mätutrustning Volvo A25D. lyftning av kupén sker

36 BILAGA 4 Isolering av hytten Volvo A25Dmotorrummet fyllt med 25 mm stenull. Volvo A25D, 25 mm stenull fäst på motorhuven.

37 BILAGA 5 Infästning av accelerometrar Volvo A25D, treaxlig accelerometer fäst vänster bak Volvo A25D, treaxlig accelerometer fäst höger bak

38 Volvo A25D,treaxlig accelerometer fäst på motorn Volvo A25D, treaxlig accelerometer monterad vid motorns infästningspunkt i ramen

39 BILAGA 6 Konturbilder av accelerationsnivåer vid hyttinfästningarna Vänster bak, under gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 2,72 1,37 768m 385m 193m 108m 54,4m 27,2m 15,3m 7,68m 3,85m 2,16m 1,08m 544u 306u 153u 76,8u 38,5u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 2,72 1,37 768m 385m 193m 108m 54,4m 27,2m 15,3m 7,68m 3,85m 2,16m 1,08m 544u 306u 153u 76,8u 38,5u 2,72 1,37 768m 385m 193m 108m 54,4m 27,2m 15,3m 7,68m 3,85m 2,16m 1,08m 544u 306u 153u 76,8u 38,5u

40 Vänster bak, över gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 309m 178m 112m 64,5m 37,1m 23,4m 13,5m 7,76m 4,89m 2,82m 1,62m 1,02m 588u 339u 214u 123u 70,7u 40,7u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 309m 178m 112m 64,5m 37,1m 23,4m 13,5m 7,76m 4,89m 2,82m 1,62m 1,02m 588u 339u 214u 123u 70,7u 40,7u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 309m 178m 112m 64,5m 37,1m 23,4m 13,5m 7,76m 4,89m 2,82m 1,62m 1,02m 588u 339u 214u 123u 70,7u 40,7u

41 Vänster fram, under gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 1,65 828m 465m 233m 117m 65,8m 33,0m 16,5m 9,29m 4,65m 2,33m 1,31m 658u 330u 185u 92,9u 46,5u 23,3u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 1,65 828m 465m 233m 117m 65,8m 33,0m 16,5m 9,29m 4,65m 2,33m 1,31m 658u 330u 185u 92,9u 46,5u 23,3u 1,65 828m 465m 233m 117m 65,8m 33,0m 16,5m 9,29m 4,65m 2,33m 1,31m 658u 330u 185u 92,9u 46,5u 23,3u

42 Vänster fram, över gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 211m 106m 59,5m 29,8m 15,0m 8,41m 4,21m 2,11m 1,19m 595u 298u 168u 84,1u 42,1u 23,7u 11,9u 5,95u 2,98u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 211m 106m 59,5m 29,8m 15,0m 8,41m 4,21m 2,11m 1,19m 595u 298u 168u 84,1u 42,1u 23,7u 11,9u 5,95u 2,98u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led d 211m 106m 59,5m 29,8m 15,0m 8,41m 4,21m 2,11m 1,19m 595u 298u 168u 84,1u 42,1u 23,7u 11,9u 5,95u 2,98u

43 Höger bak, under gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 4,54 2,27 1,28 641m 321m 181m 90,6m 45,4m 25,5m 12,8m 6,41m 3,61m 1,81m 906u 509u 255u 128u 64,1u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 4,54 2,27 1,28 641m 321m 181m 90,6m 45,4m 25,5m 12,8m 6,41m 3,61m 1,81m 906u 509u 255u 128u 64,1u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 4,54 2,27 1,28 641m 321m 181m 90,6m 45,4m 25,5m 12,8m 6,41m 3,61m 1,81m 906u 509u 255u 128u 64,1u

44 Höger bak, över gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 189m 94,5m 53,1m 26,6m 13,3m 7,50m 3,76m 1,89m 1,06m 531u 266u 150u 75,0u 37,6u 21,2u 10,6u 5,31u 2,66u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 189m 94,5m 53,1m 26,6m 13,3m 7,50m 3,76m 1,89m 1,06m 531u 266u 150u 75,0u 37,6u 21,2u 10,6u 5,31u 2,66u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 189m 94,5m 53,1m 26,6m 13,3m 7,50m 3,76m 1,89m 1,06m 531u 266u 150u 75,0u 37,6u 21,2u 10,6u 5,31u 2,66u

45 Höger fram, under gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 1,89 947m 533m 267m 134m 75,2m 37,7m 18,9m 10,6m 5,33m 2,67m 1,50m 752u 377u 212u 106u 53,3u 26,7u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 1,89 947m 533m 267m 134m 75,2m 37,7m 18,9m 10,6m 5,33m 2,67m 1,50m 752u 377u 212u 106u 53,3u 26,7u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 1,89 947m 533m 267m 134m 75,2m 37,7m 18,9m 10,6m 5,33m 2,67m 1,50m 752u 377u 212u 106u 53,3u 26,7u

46 Höger fram, över gummidämparen Autospectrum(Acceleration X) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 165m 82,5m 46,4m 23,3m 11,7m 6,55m 3,28m 1,65m 926u 464u 233u 131u 65,5u 32,8u 18,5u 9,26u 4,64u 2,33u Autospectrum(Acceleration Y) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 165m 82,5m 46,4m 23,3m 11,7m 6,55m 3,28m 1,65m 926u 464u 233u 131u 65,5u 32,8u 18,5u 9,26u 4,64u 2,33u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 165m 82,5m 46,4m 23,3m 11,7m 6,55m 3,28m 1,65m 926u 464u 233u 131u 65,5u 32,8u 18,5u 9,26u 4,64u 2,33u

47 BILAGA 7 Konturbilder av accelerationer vid motorhyttinfästningarna Motorinfästning höger, accelerationer på motor Autospectrum(Acceleration X) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 8,08 4,05 2,28 1,14 572m 322m 161m 80,8m 45,4m 22,8m 11,4m 6,42m 3,22m 1,61m 906u 454u 228u 114u Autospectrum(Acceleration Y) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 8,08 4,05 2,28 1,14 572m 322m 161m 80,8m 45,4m 22,8m 11,4m 6,42m 3,22m 1,61m 906u 454u 228u 114u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 8,08 4,05 2,28 1,14 572m 322m 161m 80,8m 45,4m 22,8m 11,4m 6,42m 3,22m 1,61m 906u 454u 228u 114u

48 Motorinfästning höger, accelerationer på strukturen Autospectrum(Acceleration X) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 1,07 534m 300m 150m 75,4m 42,4m 21,3m 10,7m 5,99m 3,00m 1,50m 846u 424u 213u 120u 59,9u 30,0u 15,0u Autospectrum(Acceleration Y) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 1,07 534m 300m 150m 75,4m 42,4m 21,3m 10,7m 5,99m 3,00m 1,50m 846u 424u 213u 120u 59,9u 30,0u 15,0u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, ,07 534m 300m 150m 75,4m 42,4m 21,3m 10,7m 5,99m 3,00m 1,50m 846u 424u 213u 120u 59,9u 30,0u 15,0u Accelerationsnivåer i z-led

49 Motorinfästning vänster, accelerationer på motor Autospectrum(Acceleration X) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 7,42 3,72 2,09 1,05 525m 295m 148m 74,2m 41,7m 20,9m 10,5m 5,89m 2,95m 1,48m 833u 417u 209u 105u Autospectrum(Acceleration Y) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 7,42 3,72 2,09 1,05 525m 295m 148m 74,2m 41,7m 20,9m 10,5m 5,89m 2,95m 1,48m 833u 417u 209u 105u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 7,42 3,72 2,09 1,05 525m 295m 148m 74,2m 41,7m 20,9m 10,5m 5,89m 2,95m 1,48m 833u 417u 209u 105u

50 Motorinfästning vänster, accelerationer på strukturen Autospectrum(Acceleration X) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 1,32 659m 371m 186m 93,1m 52,4m 26,2m 13,2m 7,40m 3,71m 1,86m 1,04m 524u 262u 148u 74,0u 37,1u 18,6u Autospectrum(Acceleration Y) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 1,32 659m 371m 186m 93,1m 52,4m 26,2m 13,2m 7,40m 3,71m 1,86m 1,04m 524u 262u 148u 74,0u 37,1u 18,6u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 1,32 659m 371m 186m 93,1m 52,4m 26,2m 13,2m 7,40m 3,71m 1,86m 1,04m 524u 262u 148u 74,0u 37,1u 18,6u

51 Motorinfästning fram, accelerationer på motor Autospectrum(Acceleration X) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 8,67 4,34 2,44 1,22 614m 345m 173m 86,7m 48,7m 24,4m 12,2m 6,88m 3,45m 1,73m 972u 487u 244u 122u Autospectrum(Acceleration Y) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 8,67 4,34 2,44 1,22 614m 345m 173m 86,7m 48,7m 24,4m 12,2m 6,88m 3,45m 1,73m 972u 487u 244u 122u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 8,67 4,34 2,44 1,22 614m 345m 173m 86,7m 48,7m 24,4m 12,2m 6,88m 3,45m 1,73m 972u 487u 244u 122u

52 Motorinfästning fram, accelerationer på strukturen Autospectrum(Acceleration X) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i x-led 1,35 676m 380m 190m 95,5m 53,7m 26,9m 13,5m 7,58m 3,80m 1,90m 1,07m 537u 269u 151u 75,8u 38,0u 19,0u Autospectrum(Acceleration Y) - Input1 1, 31, Accelerationsnivåer i y-led 1,35 676m 380m 190m 95,5m 53,7m 26,9m 13,5m 7,58m 3,80m 1,90m 1,07m 537u 269u 151u 75,8u 38,0u 19,0u Autospectrum(Acceleration Z) - Input 1, 31, Accelerationsnivåer i z-led 1,35 676m 380m 190m 95,5m 53,7m 26,9m 13,5m 7,58m 3,80m 1,90m 1,07m 537u 269u 151u 75,8u 38,0u 19,0u

53 BILAGA 8 Ljudbildens beroende av accelerationer i hyttinfästningarna Vänster bak [db/20,0u Pa] 90 Autospectrum(Mikrofon) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer 10 Autospectrum(Acceleration X) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer m m 40 30m 30 10m 20 3m , Ljudbilden i hytten 1m 16 31, Accelerationer i X-led 10 Autospectrum(Acceleration Y) - Input Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer 10 Autospectrum(Acceleration Z) - Input3 Pulse Time : Input : Input : CPB Analyzer m 300m 100m 100m 30m 30m 10m 10m 3m 3m 1m 16 31, Accelerationer i Y-led 16 31, Accelerationer i Z-led