Die Geräuschcharakteristik eines Fahrzeugs ist für Automobilhersteller ein wichtiges Design- und Marketing-Kriterium. Im Frequenzbereich unterhalb 400 Hz wird das Fahrzeuginnengeräusch hauptsächlich durch Körperschall übertragene Schwingungsenergie dominiert. Die Interaktion des Reifens mit Fahrbahnunebenheiten führt zu Eigenschwingungen von Reifen, Hohlraum, Rad und Radführung. Die Schwingungsenergie wird in den Fahrzeugaufbau übertragen und bewirkt in den Passagierraum abstrahlende Karosserieschwingungen. Die Abstimmung einzelner Radführungskomponenten auf dem Pfad der Schwingungsenergie aufeinander, die einen effektiven Ansatz zur Optimierung der Gesamtfahrzeug-Geräuschcharakteristik bildet, wird in der frühen Entwicklungsphase in Simulationsmodellen von Gesamtfahrzeug und Reifen untersucht. Da gemessener und berechneter Körperschall bisher zu stark voneinander abweichen werden bessere, schnell rechnende Reifenmodelle benötigt. In dieser Forschungsarbeit wird der komplizierte Rollzustand des gekoppelten Systems Reifen-Hohlraum-Rad-Radführung experimentell untersucht. Die Bedeutung des Kontakts mit der rauen Fahrbahn sowie die Schwingungsanregung des Reifens durch die Fahrbahntextur werden im Versuch analysiert. Die gewonnenen Erkenntnisse werden dazu genutzt, ein gegenüber vorherigen Ansätzen erweitertes Rollgeräuschmodell aufzubauen. Dieses enthält neben der Strukturdynamik des Reifen auch das Hohlraummedium sowie das Rad und bildet die Wechselwirkungen mit der ebenfalls modellierten Radführung ab. Zur Berücksichtigung der fahrbahnbedingten Schwingungsanregung wird ein Modell entwickelt, das neben der in bisherigen Ansätzen angenäherten Vertikalanregung auch die durch Fahrbahnunebenheiten und Abrollvorgang bedingte Deformationen der Reifenprofilelemente in Längsrichtung berücksichtigt.

    The sound characteristic of a vehicle is an important design and marketing criterion for automobile manufacturers. In the frequency range below 400 Hz the vehicle interior noise is mainly dominated by vibrational energy transferred by structure-borne noise. The interaction of tire and road surface roughness produces natural vibrations of tire, tire-cavity, wheel and suspension. Vibrational energy is transferred to the vehicle body leading to vibrations that radiate into the passenger's compartment. The adjustment of suspensions parts on the path of vibrational energy is an effective method to optimize the vehicles sound characteristic. Therefore simulations of full vehicle and tire are carried out in the early stage of development. Until now, measured and simulated structure-borne sounds diverge hence improved, fast calculating tire models are required. In this thesis the complex state of rolling of the tire-cavity-wheel-suspension system is experimentally investigated. The influence of the contact of the tire with a rough road surface and the tire's vibrational excitation are analysed in experiments. The findings gained are used to build up an improved rolling noise model. Beyond the structural dynamics of the tire, the model includes the tire-cavity medium plus the wheel and simulates the interaction with the modeled suspension. To account for the road induced excitation a model is developed, which considers the deformations of the tire tread in longitudinal direction due to road roughness and the tire rolling process as well as the road induced excitation in vertical direction incorporated in previous approaches.


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    Titel :

    Analyse des gekoppelten Systems Reifen-Hohlraum-Rad-Radführung im Rollzustand und Entwicklung eines Rollgeräuschmodells


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2013


    Format / Umfang :

    360 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen




    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch