De grundlæggende problemer ved aeroakustik er, at de fleste testscenarier er dyre og tidskrævende, og teoretiske test baseret på beregningssoftware er vanskelige at simulere realistisk. På grund af kompleksiteten af grænselag trykvariationer kræver simuleringer ofte flere valideringer og korrektionsfaser.

Specifikt er det vanskeligt at kvantificere og forstå turbulens og flow-induceret støj (grænselagsstøj) på forskellige køretøjer (fly, biler, droner) er simuleringsværktøjer langsomme og upræcise på grund af den stokastiske opførsel af turbulens, og eksperimentelle test er dyre på grund af behovet for ekkofri vindtunneller.

Aeroakustik er en kritisk komponent i bildesign, certificering og drift. Typiske vindstøjskilder er vist nedenfor.

Illustration af køretøjskomponenter, der påvirker vindstøj.

Læs mere om vores NVH mikrofoner

Hovedfokus for test af vindstøj i bilindustrien er målinger i grænselag. I bilindustrien (såvel som rumfartsindustrien) er disse typer målinger af stigende betydning. Hovedinteressen er at adskille det akustiske signal fra den flow-inducerede turbulente støj. Formål spænder over kvantificering af mængden af ​​lydstyrke, der udstråles fra en struktur, over lydkildelokalisering ved hjælp af en række mikrofoner for at kvantificere de turbulente spændinger, som en struktur udsættes for.

Grænselagsteorien tilsiger, at målinger skal foretages nøjagtigt på overfladen af ​​strukturen, da statistikken over flowet afviger hurtigt med stigende afstand fra grænsen. Desuden skal man passe på ikke at ændre strukturens geometri, da en sådan handling drastisk kan ændre flowet. Se illustrationen nedenfor.

På grund af kompleksiteten ved måling af grænselagstrykvariationer er det stadig meget vanskeligt at simulere aeroakustik og kræver ofte flere validerings- og korrektionsfaser. Stigende regnekraft kombineret med præcisionsmikrofoner fra GRAS – tillad test af vindtunnel og on-road, der hjælper med at undersøge nye bilkoncepter, verificere ydeevnen af innovative designs gennem eksperimentelle valideringer af CFD-modeller og validere forudsigelsesmodeller.

Download vores målemikrofoner til aeroakustik brochure.

Opdag det nye Ultra-Thin Precision (UTP) mikrofoner med en ultra-lille formfaktor,kun 1 mm i højden.

Aerodynamisk støj

Køretøjets aeroakustiske ydeevne har en stærk indflydelse på kundernes opfattelse og har også betydning for sikkerhed og komfort. Da strømningsadfærd og støjgenerering er uløseligt forbundet i enhver aeroakustisk måletest, er undersøgelser af flowet omkring et køretøj vigtige i Håndholdte inden for bilindustriens aeroakustik.

Vindstøj, der er en aerodynamisk støj, er faktisk relateret til både kropsdesignet såvel som turbulensen fra forskellige komponenter. I forhold til karrosseridesignet er der tre hovedkategorier, som påvirker den aerodynamiske støj på et vejkøretøj: Køretøjets form, åbne hulrum og karosseriets tætning. Køretøjsformen og åbne hulrum er aktive støjkilder, mens karrosseriforseglingen reducerer vindstøj - afhængig af tætningskvaliteten.

Ligeledes afhænger vindstøjens ydeevne også af at minimere aeroakustiske støjkilder genereret af køretøjskomponenter, da disse alle har en direkte indvirkning på måling af vindstøj i bilen. Som sådan er tidlige konceptstudier enormt vigtige, da omhyggeligt design minimerer problemet. Vindstøj er dog ofte et problem, som opdages sent i udviklingsprocessen. Det kræver hurtig og effektiv analyse, da foranstaltninger som udvidede tætningssystemer eller lydpakker er dyre.

Køretøjsformular

Vigtige komponenter relateret til køretøjets form og design, og som har en direkte indflydelse på vindstøjtestresultater, er A-stolper, sidespejle, Vindhætte vinduesviskere, antenne, undervogn og ruder.

Åbne hulrum

Den anden store aerodynamiske støjkilde er åbne hulrum. Der er to hovedkilder til hulrumsstøj på et køretøj: støj genereret af store hulrum såsom et åbent soltag eller et vindue - også kendt som booming eller buffeting - og hulrumsstøj fra mindre hulrum såsom dørspalter, bagklap og huller i karrosseripaneler.

Vindstøjens bidrag til at producere den samlede støj, der høres inde i en bils kabine, varierer dog ved forskellige hastigheder. Ved højere hastigheder, generelt over 100 km/t (ca. 60 miles/t), har aerodynamisk vindstøj en tendens til at dominere den overordnede kabinestøj. Dette er meget mere tydeligt i dag, fordi støjen fra motorrummet og drivlinjen er blevet markant forfinet og reduceret gennem årene. I dagens elektriske køretøjer (EV), dette problem bliver stadigt stigende, da vindstøj er en af de vigtigste støjkilder til elbiler.

Kropsforsegling

Karosseriforseglingen i modsætning til køretøjsform og åbne hulrum er beregnet til at reducere den samlede støj, der høres inde i kabinen. Det er klart, at tætningskvaliteten har en direkte effekt på støjreduktionen. Her er tanken at forhindre utætheder i tætningerne omkring døråbninger og glas. Støj fra tætningssystemerne har en tendens til at føre til højere frekvensstøj inde i kabinen, generelt over 500 kHz. Afhængigt af mærke og model anvendes forskellige tætningssystemer og kvalitetsniveauer.