Применение для измерения вибраций и модального анализа в автомобильной отрасли.

Автомобильная промышленность — разработка, анализ и испытания вибраций

Процесс разработки продукции — от концепции до серийного производства — становится все быстрее. Особенно переход на электромобильность (с исчезновением шума двигателя становятся заметны ранее маскировавшиеся структурные шумы, которые теперь воспринимаются как раздражающие) ускоряет преобразования в автомобильной промышленности. Поэтому новые компоненты и облегченные конструкции требуют всестороннего анализа и испытаний вибраций.

Моделирование позволяет проводить детальное исследование компонентов и узлов уже на ранних этапах. Тем не менее натурные измерения на моделях остаются незаменимыми для надежной валидации результатов расчетов.

Бесконтактные методы измерения, такие как лазерная доплеровская виброметрия не влияют на колебания компонентов. Благодаря этому они позволяют быстро получать точные результаты с минимальными усилиями.

Высокое качество сигнала инфракрасной технологии Optomet обеспечивает надежные измерения даже на сложных поверхностях независимо от материала и его свойств. Будь то испытания в аэродинамической трубе, на стенде для вращающихся объектов, в акустической лаборатории или проведение модальных испытаний — Optomet поможет выбрать подходящее виброметрическое решение и реализовать вашу измерительную задачу.

Аэроакустика

Аэроакустика изучает шум, вызванный аэродинамическими потоками. Турбулентные потоки, а также потоки, проходящие сквозь конструкции и обтекающие их, вызывают вибрации компонентов. Эти колебания, в свою очередь, приводят к возникновению и излучению звуковых волн, которые могут восприниматься человеком как неприятные. Все более строгие нормы по уровню шума также повышают потребность в конструкциях с пониженным шумоизлучением.

Снижение уровня шума особенно важно в аэрокосмической и автомобильной отраслях. К характерным примерам относятся шум авиационных двигателей, а также аэродинамический шум автомобилей и высокоскоростных поездов. По мере снижения или полного устранения других шумов — например, благодаря замене двигателей внутреннего сгорания в автомобилях электрическими приводами — шум, вызываемый воздушными потоками, становится более заметным и воспринимается как более раздражающий.

Воздушный шум измеряют с помощью микрофонов или целых микрофонных решеток. Однако для определения возможных источников звука необходимы методы измерения с более высоким пространственным разрешением, такие как сканирующая лазерная доплеровская виброметрия, необходимы.

С помощью оборудования Optomet — сканирующих лазерных виброметров можно бесконтактно и с высокой точностью исследовать как небольшие конструкции, так и целые автомобили. Удобное в использовании программное обеспечение SMART Lab позволяет быстро проводить измерения и предлагает множество инструментов для содержательного анализа результатов, а также наглядные двумерные и анимированные представления данных. Например, сопоставление форм колебаний с частотами воздушного шума позволяет сделать важные выводы о месте и характере возникновения звука и принять соответствующие конструктивные меры по снижению шума.

Инфракрасная лазерная технология (SWIR) сканирующего виброметра Optomet обеспечивает достаточный уровень сигнала для надёжного измерения вибраций даже на расстоянии более 10 метров. Измерения можно проводить даже на тёмных, зеркальных или искривлённых поверхностях без обработки, повышающей отражательную способность. Наличие толстого стекла между виброметром и объектом также не влияет на качество измерений.

Аэроакустические вибрационные измерения в аэродинамической трубе
Аэроакустическое измерение вибраций в аэродинамической трубе
Измерение вибраций всего автомобиля в аэродинамической трубе.
Измерение вибраций автомобиля целиком в аэродинамической трубе

Электроприводы

В современных автомобилях используется множество электроприводов. Некоторые из них непосредственно воспринимаются водителем и пассажирами — например, электростеклоподъёмники, привод люка, электроприводы наружных зеркал, стеклоочистителей или регулировки сидений. Работа других остаётся практически незаметной. К ним относятся, например, топливные насосы, насосы охлаждающей жидкости и электродвигатели вентиляторов.

Помимо выполнения своей основной функции, эти приводы могут также быть источником нежелательных посторонних шумов. Особенно заметными они становятся в электрических и гибридных автомобилях, когда двигатель внутреннего сгорания перестаёт быть доминирующим источником шума.

Лазерные виброметры Optomet помогают инженерам-разработчикам и инженерам-испытателям в локализации, визуализации и количественной оценке этих источников помех. Кроме того, бесконтактные датчики вибрации Optomet идеально подходят для всесторонних испытаний этих компонентов на вибрационные и ударные нагрузки.

Силовая установка электромобиля как символ применения вибрационных испытаний.
Вибрационные испытания различных компонентов электромобиля

Откуда исходит неприятный шум?

шум, вибрация и жёсткость (NVH) обозначает воспринимаемые на слух и тактильно шумовые и вибрационные характеристики автомобилей и машин, а также особенности их восприятия. Одновременно NVH служит общим названием соответствующей инженерной дисциплины. Её задача — выявлять и снижать нежелательные шумы и вибрации, повышая комфорт пользователей и воспринимаемое качество продукции. Исследования NVH помогают точно определять источники вибрации и звука, чтобы обеспечить наилучший результат для водителей, пассажиров и других пользователей.

Лазерные сканирующие виброметры Optomet благодаря высокому пространственному разрешению и высокому отношению сигнал/шум на любых поверхностях особенно хорошо подходят для локализации источников звука и вибрации. Простое и интуитивно понятное программное обеспечение для проведения измерений, информативная 3D-визуализация данных и быстрое автоматизированное сканирование позволяют исследовать поверхности изделий в кратчайшие сроки.

Многочисленные возможности визуализации и экспорта результатов измерений упрощают обмен информацией с коллегами. Полученные данные позволяют инженерам, например, оптимизировать соединения деталей или их геометрию, а также усилить демпфирование в необходимых местах.

Тепловая карта вибраций автомобильной двери для анализа шума и вибраций.
Анализ источников шума и вибраций в автомобильной двери

Тактильные дисплеи

В эпоху планшетов и смартфонов мы уже давно привыкли проводить пальцем по экрану вместо нажатий. Однако многим пользователям сложно печатать на виртуальной клавиатуре, поскольку сквозь кончик пальца не видно, какой именно точки сенсорного экрана они касаются.

Использование сенсорных экранов за рулем автомобиля может представлять угрозу безопасности. Решением служат дисплеи с тактильной обратной связью, позволяющие физически ощущать кнопки и ползунковые регуляторы на экране. Пользователь получает тактильное подтверждение выполнения команд, не отводя взгляд от дороги.

Лазерные доплеровские виброметры Optomet незаменимы как при разработке таких дисплеев с тактильной обратной связью, так и при контроле качества их производства.

Автомобильная фара как символ вибрационных испытаний в автомобильной промышленности.
Вибрационный анализ автомобильного дисплея с тактильной обратной связью

Измерение вибраций в науке, разработках и промышленности — Optomet предложит решение, соответствующее вашим задачам.

Контакты