Mit dem Ziel, den Entwicklungsaufwand zu reduzieren, wurde untersucht, ob mit einer numerischen Simulation zuverlässige Aussagen zum dynamischen Verhalten der Gelenkwelle sowie zum Abstrahlverhalten möglich sind. Untersucht wurden, neben glatten Gelenkwellenrohren, die Schallabstrahlung der Gelenkwelle eines einteiligen Antriebsstranges in einem schweren Nutzfahrzeug. Zur Beurteilung des Schwingungs- und Körperschallverhaltens wurden Eigenwert- und Frequenzganganalysen mit einem Finite-Elemente-Programm durchgeführt. Anschließende Boundary-Elemente-Rechnungen ermittelten mit den berechneten Schwingbewegungen normal zur Oberfläche die Schalldruckverteilung um die Gelenkwelle. Die Aufintegration des Produktes aus Schalldruck und Schallschnelle über eine geschlossene Hüllfläche lieferte schließlich eine Aussage über die abgestrahlte Schalleistung. Durch Gegenüberstellung von Varianten kann die Wirkung geräuschreduzierender Maßnahmen gezeigt werden. Die mit der Kombination FE-Rechnung und BE-Rechnung ermittelten Tendenzen und konstruktiven Hinweise entsprechen den Ergebnissen von Messungen auf dem Geräuschrollenprüfstand und am Fahrzeug, das heißt die Kombination FE- und BE-Rechnung ermöglicht eine Vorausberechnung des zu erwartenden Abstrahlverhaltens. Die quantitative Aussage ist von der Qualität der Körperschallrechnung abhängig. Hier sind es im wesentlichen die unsicheren Dämpfungseigenschaften der eingesetzten Materialien, die einen großen Einfluß auf das Berechnungsergebnis haben. Die Rechnungen bestätigen den großen Einfluß der Ringmoden auf das Abstrahlverhalten bei Anregung durch Drehmomentschwankungen. Unsicher ist noch der Anteil der zeitlich veränderlichen Biegemomente, hervorgerufen durch die Beugung im Kardangelenk, auf das Abstrahlverhalten. Hierzu sind noch weitere Untersuchungen, unter anderem auch gezielte Messungen, notwendig.
Reduktion des Außengeräusches bei Nutzfahrzeugen durch rechnerische Optimierung des Körperschall- und Abstrahlverhaltens von Gelenkwellen
Reduction of the commercial vehicle noise level using numerical optimization of the structure-borne sound an sound radiation behavior of the drive-shaft
1994
26 Seiten, 19 Bilder, 11 Quellen
Conference paper
German
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