Комплексные исследования виброакустических характеристик транспортно-технологических средств и комплексов на примере автотранспортного средства

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. 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. 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.

1. Коваленко 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. Осипенко К.В. Разработка информационно-измерительного комплекса анализа виброакустических характеристик // Научное обозрение. – 2016. – № 24. – С. 111–115.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. ГОСТ 33555-2015. Автомобильные транспортные средства. Шум внутренний. Допустимые уровни и методы испытаний. – Введ. 2017–04–01. – М.: Стандартинформ, 2016. – 22 с.

10. 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.

11. Allemang R. Vibrations: analytical and experimental modal analysis. Course text, ref: UC-SDRL-CN-20- 263-662. – Ohio: University of Cincinnati, 1992. – P. 158.

12. 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.

13. Randall R.B. Frequency analysis. – Naerum, Brüel & Kjaer, 1987. – 344 p.

14. 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.

15. Brown D., Allemang R., Zimmerman R., Mergeay M. Parameter estimation techniques for modal analysis // SAE Technical Papers. – 1979. – No. 790221. – 19 p.

16. 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.

17. DeKlerk D. Dynamic response characterization of complex systems through operational identification and dynamic substructuring. Ph. D. Thesis. – Delft University of Technology, 2009.

18. DeKlerk D., Lohrmann M., Quickert M., Foken W. Application of operational transfer path analysis on a classic car, NAG/DAGA2009, 2009.

19. 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.

20. Ewins D., Liu W. Transmissibility properties of MD of systems / Proceedings of 16th IMAC. – Santa Barbara, CA: 1998. – P. 847–854.