namiТруды НАМИTrudy NAMI0135-3152ФГУП «НАМИ»10.51187/0135-3152-2024-2-43-65nami-325Research ArticleАВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕAUTOMOBILE DEVELOPMENTКомплексные исследования виброакустических характеристик транспортно-технологических средств и комплексов на примере автотранспортного средстваComprehensive studies of vibroacoustic characteristics of transport and technological vehicles, appliances and facilities by the example of a motor vehicleРахматовР. И.RakhmatovR. I.

Рахматов Рахматджон Исломович – канд. техн. наук, главный специалист отдела «Численный анализ виброакустики»

г. Москва 125438

PhD (Eng), chief specialist CAE NVH department

Moscow 125438

rakhmatjon.rakhmatov@nami.ruЛикеевА. П.LikeevA. P.

Ликеев Антон Петрович – ведущий инженер-конструктор функциональной группы ФГ080 «Виброакустический комфорт»

г. Москва 125438

lead design engineer group FG080 “NVH comfort”

Moscow 125438

ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ»РоссияFederal State Unitary Enterprise “Central Scientific Research Automobile and Automotive Engines Institute” (FSUE “NAMI”)Russian Federation202428062024024365Copyright © Рахматов Р.И., Ликеев А.П., 20242024Рахматов Р.И., Ликеев А.П.Rakhmatov R.I., Likeev A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://nami.elpub.ru/jour/article/view/325

Введение (постановка задачи и актуальность). В статье представлены экспериментальные исследования виброакустических характеристик автотранспортного средства (АТС), направленные на определение источников колебаний и их вклада в шум и вибрацию, измеренные в контрольных точках внутри АТС, а также проанализированы пути распространения колебаний.

Цель исследования – разработка рекомендаций для улучшения виброакустических характеристик транспортно-технологических средств и комплексов на примере АТС на основе исследований источников колебаний и их вклада в шум и вибрацию, измеренных в контрольных точках внутри АТС, и путей распространения колебаний.

Методология и методы

Методология и методы. Изучение виброакустических характеристик АТС. Определение источников колебаний и их вклада в шум и вибрацию, измеренных в контрольных точках внутри АТС. Исследование путей распространения колебаний.

Результаты и научная новизна. Результатами исследований являются разработанные рекомендации для улучшения виброакустических характеристик АТС и созданный алгоритм, позволяющий комплексно исследовать виброакустические характеристики АТС. Научная новизна заключается в комплексном исследовании виброакустических характеристик АТС, базирующихся на изучении внутреннего шума и вибраций АТС в эксплуатационных режимах, анализе общего уровня шума и вибраций, а также исследованиях передаточных функций от источников колебаний к контрольным точкам, путей распространения колебаний от источников к контрольным точкам и анализе разработанной модальной карты АТС.

Практическая значимость

Практическая значимость. Разработан алгоритм виброакустических исследований, согласно которому проводятся комплексные исследования виброакустических характеристик транспортно-технологических средств и комплексов на примере АТС. Результаты работы могут быть использованы в научно-исследовательских, научно-образовательных учреждениях и производственных предприятиях, специализирующихся на разработке и производстве АТС и исследованиях виброакустических характеристик АТС.

Introduction (problem statement and relevance). The article shows experimental studies of vehicle vibroacoustic (NVH) characteristics focused on identification of oscillation sources and their contribution to noise and vibration measured in the reference points within the vehicle, as well as analyzes the oscillation propagation paths.

The purpose of the study is to develop recommendations for improvement of vibroacoustic characteristics of transport and technological vehicles, appliances and facilities by the example of a vehicle based on studies of oscillation sources and their contribution to noise and vibration measured in the reference points within the vehicle, and oscillation propagation paths.

Methodology and research methods. Vehicle vibroacoustic characteristics study. Determination of oscillation sources and their contribution to noise and vibration measured in the reference points inside the vehicle. Oscillation transfer paths study.

Scientific novelty and results. The result of the studies is the recommendations developed to improve vehicle vibroacoustic characteristics and the developed algorithm allowing conducting comprehensive studies of vehicle vibroacoustic characteristics. The scientific novelty consists in comprehensive studies of vehicle vibroacoustic characteristics based on the studies of vehicle internal noise and vibrations in operating modes, overall noise and vibration level analysis, as well as studies of the transfer functions from the oscillation sources to the reference points, the paths of propagation of oscillations from the sources to the reference points and analysis of the developed modal chart of the vehicle.

Practical significance. The vibroacoustic studies algorithm has been developed, according to which comprehensive studies of vibroacoustic characteristics of transport and technological vehicles, appliances and facilities are performed by the example of a motor vehicle. The research results can be used in scientific, research, educational institutions and manufacturing enterprises specializing in development and production of motor vehicles as well as in studies of vehicle vibroacoustic characteristics.

автотранспортное средствовиброакустические исследованиявиброакустический комфортисследование источников колебанийструктурные пути передачи вибрациивоздушные пути передачи шумаэкспериментальные исследованияmotor vehiclevibroacoustic studiesvibroacoustic comfortoscillation source studiesstructural paths of vibration transferair paths of noise transferexperimental researchReferencesКоваленко А.О., Бакнин М.Д., Кузичкин О.Р. Алгоритмы определения характеристик транспортных средств по виброакустическим сигналам // Алгоритмы, методы и системы обработки данных. – 2017. – № 2 (36). – С. 78–84.Kovalenko A.O., Baknin M.D., Kuzichkin O.R. [Algorithms for determining vehicle characteristics using vibroacoustic signals]. Algoritmy, metody i sistemy obrabotki dannykh, 2017, no. 2 (36)https://www.elibrary.ru/contents.asp?id=37130083&selid=37130093, pp. 78– 84. (In Russian)Батизи В.М., Лихачёв Д.С. Исследование способов оптимизации конструкции кузова автомобиля для улучшения виброакустических характеристик транспортного средства // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. – 2020. – № 1. – С. 17–26.Batizi V.M., Likhachev D.S. [Research on ways to optimize the design of a car body to improve the vibroacoustic characteristics of the vehicle]. Nauchno-tekhnicheskiy vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo universiteta, 2020, no. 1, pp. 17–26. (In Russian)Фесина М.И., Горбунов С.В., Хорт Ю.В. Устройство для экспериментальной оценки статических жесткостных характеристик подвески силового агрегата транспортного средства: патент RU 52175 U1 Рос. Федерация. № 2005120451/22; заявл. 30.06.2005; опубл. 10.03.2006. – 32 с.Fesina M.I., Gorbunov S.V., Khort Yu.V. [Device for experimental evaluation of the static stiffness characteristics of the suspension of a vehicle power unit]. Patent RF, no. 52175 U1, 2005. (In Russian)Астайкин А.И., Данилкин М.В., Долгов В.И., Машин И.Г., Фомченко В.Н. Мобильный измерительный комплекс для определения характеристик акустических каналов утечки информации // Труды РФЯЦ-ВНИИЭФ. – 2017. – № 22-2. – С. 222–227.Astaykin A.I., Danilkin M.V., Dolgov V.I., Mashin I.G., Fomchenko V.N. [Mobile measuring system for determining the characteristics of acoustic channels of information leakage]. Trudy RFYaTs-VNIIEF, 2017, no. 22 2, pp. 222–227. (In Russian)Осипенко К.В. Разработка информационно-измерительного комплекса анализа виброакустических характеристик // Научное обозрение. – 2016. – № 24. – С. 111–115.Osipenko K.V. [Development of an informationmeasuring complex for the analysis of vibroacoustic characteristics]. Nauchnoe obozrenie, 2016, no. 24, pp. 111– 115. (In Russian)Галевко Ю.В., Иванова Т.В., Тюркин А.А., Бочаров А.В. Шум в салоне АТС в реальных условиях движения и возможности его оценки в условиях испытательных полигонов / 9-е Луканинские чтения. Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса: сборник докладов Международной научнотехнической конференции. – М.: 2021. – С. 515–522.Galevko Yu.V., Ivanova T.V., Tyurkin A.A., Bocharov A.V. [Noise in the vehicle interior under real driving conditions and the possibility of its assessment in test conditions]. [9th Lukanin readings. Problems and prospects for the development of the motor transport complex: a collection of reports of the International Scientific and Technical Conference. Moscow, 2021, pp. 515–522. (In Russian)Филиппов А.И., Ледовской Д.Д., Баранов В.А. Исследование уровня шума в автотранспортных средствах и пути его снижения / Будущее науки – 2022: сборник научных статей 10-й Международной молодёжной научной конференции. – Курск: 2022. – С. 266–269.Filippov A.I., Ledovskoy D.D., Baranov V.A. [Research on noise levels in vehicles and ways to reduce them]. [The Future of Science – 2022: collection of scientific articles of the 10th International Youth Scientific Conference]. Kursk, 2022, pp. 266–269. (In Russian)Костиков О. М., Сазонов С.Н. Исследование влияния шипованных шин на внутренний шум транспортных средств / Проблемы ресурсообеспеченности и перспективы развития агропромышленного комплекса: материалы Национальной научно-практической конференции. – Воронеж: 2021. – С. 253–257.Kostikov O. M., Sazonov S.N. [Study of the influence of studded tires on the internal noise of vehicles]. [Problems of resource availability and prospects for the development of the agro-industrial complex: materials of the National Scientific and Practical Conference]. Voronezh, 2021, pp. 253–257. (In Russian)ГОСТ 33555-2015. Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний. – Введ. 2017–04–01. – М.: Стандартинформ, 2016. – 22 с.[GOST 33555-2015. Motor vehicles. Internal noise. Permissible levels and methods of tests]. Moscow, Standartinform Publ., 2016. 22 p. (In Russian)Рахматов Р.И., Тремясов В.В., Ликеев А.П., Малкин И.В., Казаков А.В., Кузьмин А.О. Исследования модальных характеристик c целью комплексной валидации расчётной модели на примере кузова современного автотранспортного средства // Труды НАМИ. – 2023. – № 3 (294). – С. 6–32. DOI: 10.51187/0135-3152-2023-3-6-32.Rakhmatov R.I., Tremyasov V.V., Likeev A.P., Malkin I.V., Kazakov A.V., Kuzmin A.O. [Studies of modal characteristics aimed at comprehensive validation of a calculation model by the example of a modern vehicle body]. Trudy NAMI, 2023, no. 3 (294), pp. 6–32. DOI: 10.51187/0135-3152-2023-3-6-32. (In Russian)Allemang R. Vibrations: analytical and experimental modal analysis. Course text, ref: UC-SDRL-CN-20- 263-662. – Ohio: University of Cincinnati, 1992. – P. 158.Allemang R. Vibrations: analytical and experimental modal analysis. Course text, ref: UC-SDRLCN-20-263-662. Ohio, University of Cincinnati, 1992, p. 158.Rose Ted L. Using superelements to identify the dynamic properties of a structure / The MSC 1988 World Users Conf. Proc. – March 1988. – V. 1. – Paper 41.Rose Ted L. Using superelements to identify the dynamic properties of a structure. The MSC 1988 World Users Conf. Proc, March 1988, vol. 1, paper 41.Randall R.B. Frequency analysis. – Naerum, Brüel & Kjaer, 1987. – 344 p.Randall R.B. Frequency analysis. Naerum, Brüel & Kjaer, 1987. 344 p.Auweraer H. van der, Guillaume P., Verboven P., Vanlanduit S. Application of a frequency domain parameter estimation method // Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control. – 2001. – V. 123. – No. 4. – P. 651–658.Auweraer H. van der, Guillaume P., Verboven P., Vanlanduit S. Application of a frequency domain parameter estimation method. Journal of Dynamic Systems, Measurement and Control, 2001, vol. 123, no. 4, pp. 651–658.Brown D., Allemang R., Zimmerman R., Mergeay M. Parameter estimation techniques for modal analysis // SAE Technical Papers. – 1979. – No. 790221. – 19 p.Brown D., Allemang R., Zimmerman R., Mergeay M. Parameter estimation techniques for modal analysis. SAE Technical Papers, 1979, no. 790221. 19 p.Janssens K., Gajdatsy P., Gielen L., Mas P., Britte L., Desmet W. Van der Auweraer, H. OPAX: A new transfer path analysis method based on parametric load models // Mech. Syst. Signal Process. – 2011. – V. 25. – P. 1321–1338.Janssens K., Gajdatsy P., Gielen L., Mas P., Britte L., Desmet W. Van der Auweraer, H. OPAX: A new transfer path analysis method based on parametric load models. Mech. Syst. Signal Process, 2011, vol. 25, pp. 1321–1338.DeKlerk D. Dynamic response characterization of complex systems through operational identification and dynamic substructuring. Ph. D. Thesis. – Delft University of Technology, 2009.DeKlerk D. Dynamic response characterization of complex systems through operational identification and dynamic substructuring. Ph. D. Thesis. Delft University of Technology, 2009.DeKlerk D., Lohrmann M., Quickert M., Foken W. Application of operational transfer path analysis on a classic car, NAG/DAGA2009, 2009.DeKlerk D., Lohrmann M., Quickert M., Foken W. Application of operational transfer path analysis on a classic car, NAG/DAGA2009, 2009.DeKlerk D., Rixen D. Component transfer path analysis method with compensation for test bench dynamics // Mechanical Systems & Signal Processing. – 2010. – DOI: 10.1016/j.ymssp.2010.01.006.DeKlerk D., Rixen D. Component transfer path analysis method with compensation for test bench dynamics. Mechanical Systems & Signal Processing, 2010. DOI: 10.1016/j.ymssp.2010.01.006.Ewins D., Liu W. Transmissibility properties of MD of systems / Proceedings of 16th IMAC. – Santa Barbara, CA: 1998. – P. 847–854.Ewins D., Liu W. Transmissibility properties of MD of systems. Proceedings of 16th IMAC. Santa Barbara, CA, 1998, pp. 847–854.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.