mininuniverВестник Мининского университетаVestnik of Minin University2307-1281Minin Nizhny Novgorod State Pedagogical Universitymininuniver-376Research ArticleФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ И ПРИКЛАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ОБЛАСТИ ЕСТЕСТВЕННЫХ И ТОЧНЫХ НАУКПРИМЕНЕНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ (FEM) ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК (NVH) ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЯTHE IMPLEMENTATION OF THE INNOVATIVE NUMERICAL SIMULATION SYSTEM (FEM) FOR THE INVESTIGATION IN THE VIBRO-ACOUSTIC (NVH) BEHAVIOR OF THE AUTOMOBILE PARTSКитовА.KitovA. G.atkaf@pochta.vgipu.ruВахидовУ.VachidovU.sdmkaf@mail.ruШапкинВ.ShapkinV. A.fromfriends@mail.ruShapkinaY.julia_karmelita@mail.ruНижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы МининаRussian FederationНГТУ им. Р.Е.АлексееваRussian Federation201311092017011919Copyright © Китов А.G., Вахидов У.U., Шапкин В.A., Shapkina .Y., 20172017Китов А., Вахидов У., Шапкин В., Shapkina .Y.Kitov A.G., Вахидов У.U., Shapkin V.A., Shapkina .Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.minin-vestnik.ru/jour/article/view/376

В данной статье представлена система численного моделирования и визуализации structural intensity analysis, базирующаяся на методе конечно элементных моделей. Приведена математическая формулировка структурной интенсивности, система численного моделирования осуществлена в программном пакете ANSYS, техника визуализации векторных полей потока энергии осуществлена в программном пакете HyperView. Рассмотрены случаи использования различных возбудителей гармонических колебаний (точечной силы и давления на несколько элементов) и применения различных коэффициентов поглощения колебаний структурой. Использование разработанной системы позволило визуализировать поля структурной интенсивности на глобальной поверхности и исследовать доминантные пути потока энергии. Structural intensity analysis вместе с техникой его визуализации представляет собой мощный инструмент для контроля над вибрацией и шумом.

The numerical simulation system for structural intensity analysis and visualization to apply for FEM-models has presented. The mathematical formulation of the Structural Intensity has introduced, the numerical simulation system has implemented in ANSYS program software, the visualization technique of the vector fields of energy flow has realized in HyperView software. The intensity vectors, streamline map and energy distribution in shell-elements plate under excitation force are calculated and visualized to predict mechanical energy transmission. The cases with different excitations (point force and pressure) and different damping parameters have been studied. Using the system, the analysis was carried out to visualize structural intensity fields on the global shell-elements structure and to investigate dominant energy flow paths from harmonic excitation sources. The structural intensity analysis together with visualization techniques provides a powerful tool for vibration and noise control.

structural intensity analysisавтомобильвибро-акустическое поведениеFEM-моделированиешум и вибрациянадежность систем автомобиляNVHReferencesStoewer, T. Efficiency improvements in the acoustical design of vehicle structures by means of energy flow calculation / T. Stoewer, H. Schneeweiß [BMW Group], T. Hering, Dr.-Ing. J. Bös , Prof. Dr.-Ing. H. Hanselka [TU Darmstadt] // AAC conference, 2011.Stoewer, T. Efficiency improvements in the acoustical design of vehicle structures by means of energy flow calculation / T. Stoewer, H. Schneeweiß [BMW Group], T. Hering, Dr.-Ing. J. Bös , Prof. Dr.-Ing. H. Hanselka [TU Darmstadt] // AAC conference, 2011.Hering ,T. Strukturintensitätsanalyseals Werkzeug der Maschinenakustik / T. Hering - TU Darmstadt, 2012.Hering ,T. Strukturintensitätsanalyseals Werkzeug der Maschinenakustik / T. Hering - TU Darmstadt, 2012.Noiseux, D.U. Measurement of power flow in uniform beams and plates // Journal of Acoustical Society of America, 47, 238-247, (1970).Noiseux, D.U. Measurement of power flow in uniform beams and plates // Journal of Acoustical Society of America, 47, 238-247, (1970).Pavic, G. Measurement of structure borne wave intensity - Part I: formulation of the methods // Journal of Sound and Vibration, 49(2), 221-230, (1976).Pavic, G. Measurement of structure borne wave intensity - Part I: formulation of the methods // Journal of Sound and Vibration, 49(2), 221-230, (1976).Gavric, L. and Pavic, G. A finite element method for computation of vibration intensity by the normal mode approach // Journal of Sound and Vibration, Vol. 164, No. 1, pp. 29-43 (1993).Gavric, L. and Pavic, G. A finite element method for computation of vibration intensity by the normal mode approach // Journal of Sound and Vibration, Vol. 164, No. 1, pp. 29-43 (1993).Hambric, S. A. and Taylor, P. D. Comparison of experimental and finite element structure-borne flexural wave power measurements for straight beam // Journal of Sound and Vibration, Vol. 175, No. 5, pp. 595-605 (1994).Hambric, S. A. and Taylor, P. D. Comparison of experimental and finite element structure-borne flexural wave power measurements for straight beam // Journal of Sound and Vibration, Vol. 175, No. 5, pp. 595-605 (1994).Kuhl, S. Gezielte Leitung von Körperschall unter Zuhilfenahme der Strukturintensitätsrechnung / S. Kuhl - TU Darmstadt, 2010Kuhl, S. Gezielte Leitung von Körperschall unter Zuhilfenahme der Strukturintensitätsrechnung / S. Kuhl - TU Darmstadt, 2010Шапкина, Ю.В. Влияние конструктивных параметров большегрузных автомобилей на характеристики управляемости / Ю.В. Шапкина, В.Б.Платонов // Проблемы транспортных и технологических комплексов: сборник научных статей III Международной научно-технической конференции посвященной 40-летию кафедры «Строительные и дорожные машины»; НГТУ. - Н. Новгород, 2012. - С.129-131Шапкина, Ю.В. Влияние конструктивных параметров большегрузных автомобилей на характеристики управляемости / Ю.В. Шапкина, В.Б.Платонов // Проблемы транспортных и технологических комплексов: сборник научных статей III Международной научно-технической конференции посвященной 40-летию кафедры «Строительные и дорожные машины»; НГТУ. - Н. Новгород, 2012. - С.129-131

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