روش ارزیابی افت انتقال صدا و افت درج صدا مبتنی بر توان GMW 14468 با ضریب شکست

استاندارد «روش ارزیابی افت انتقال صدا و افت ورودی صدا بر اساس توان GMW 14468» که توسط شرکت جنرال موتورز جهانی (GMW) تدوین شده است، یک استاندارد مهندسی مربوط به ارزیابی آکوستیک قطعات و مجموعه‌های خودرو با استفاده از یک روش ارزیابی باک است. هدف آن ارائه یک روش کنترل‌شده برای ارزیابی عملکرد آکوستیک قطعات با اندازه‌گیری افت انتقال صدا (STL) و افت ورودی صدا بر اساس توان (PBIL) بود. با این حال، این استاندارد اکنون متوقف شده و با «روش ارزیابی افت انتقال صدا (STL) و افت ورودی صدا بر اساس توان (PBIL) GMW 14176» جایگزین شده است.

سر و صدای خودرو نه تنها تحت تأثیر صدای موتور، سیستم انتقال قدرت، لاستیک‌ها و سایر منابع قرار می‌گیرد، بلکه به میزان اثربخشی سازه‌های خودرو و مواد آکوستیک در جلوگیری از رسیدن این صدا به محفظه سرنشین نیز بستگی دارد. این استاندارد با ارائه یک رویه مهندسی برای ارزیابی عملکرد آکوستیکی قطعات در یک پیکربندی کنترل‌شده تجهیزات تست، به این موضوع می‌پردازد. اندازه‌گیری‌های اساسی به شرح زیر است:

• افت انتقال صدا (STL)
• افت ورودی مبتنی بر توان صدا (PBIL)

این اندازه‌گیری‌ها به مهندسان کمک می‌کند تا مشخص کنند که آیا یک قطعه یا ماده، عایق صوتی کافی یا کاهش نویز را فراهم می‌کند یا خیر.

افت انتقال صدا (STL) توصیف می‌کند که یک پارتیشن یا قطعه چقدر به طور مؤثر انتقال صدا را از یک طرف به طرف دیگر کاهش می‌دهد. این مقدار معمولاً بر حسب دسی‌بل بیان می‌شود. مقدار STL بالاتر نشان دهنده عایق صوتی بهتر است. به عنوان مثال، داشبورد خودرو، مجموعه کف، سیستم درب یا مانع صوتی را می‌توان برای تعیین میزان جلوگیری از عبور نویز هوابرد از قطعه ارزیابی کرد. افت انتقال صدا (STL) به ویژه برای مهندسان در مرحله توسعه مفید است و به آنها امکان می‌دهد مواد، سازه‌ها، ضخامت‌ها و روش‌های آکوستیک جایگزین را مقایسه کنند.

دومین اندازه‌گیری مهم مربوط به این فرآیند، افت ورودی مبتنی بر توان صدا (PBIL) است. افت ورودی، کاهش خروجی آکوستیک ناشی از اعمال یک قطعه یا عملیات آکوستیک را ارزیابی می‌کند. این اندازه‌گیری به جای اینکه صرفاً بپرسد چه مقدار صدا از یک ماده عبور می‌کند، تغییر در توان صدای تابشی تولید شده با افزودن قطعه به پیکربندی آزمایش را در نظر می‌گیرد. مقدار بالاتر PBIL عموماً نشان می‌دهد که عملیات مورد آزمایش، مزیت آکوستیک بیشتری را ارائه می‌دهد. این امر به ویژه برای ارزیابی قطعاتی مانند موارد زیر ارزشمند است:

• موانع صوتی
• عایق‌های تابلو ابزار
• پوشش های کف
• پکیج‌های آکوستیک محفظه موتور
• عایق تونل
• پوشش حفره‌های بدن
• واشر و کلاهک
• کفپوش و اجزای آکوستیک داخلی

یکی از ویژگی‌های کلیدی این فرآیند، استفاده از یک نمونه اولیه آزمایشی است. یک نمونه اولیه آزمایشی، نمایش فیزیکی کنترل‌شده‌ای از یک وسیله نقلیه یا بخشی از ساختار یک وسیله نقلیه است. به جای آزمایش کل وسیله نقلیه تولیدی، مهندسان می‌توانند قطعه یا مجموعه را در یک ساختار آزمایشگاهی تکرارپذیر مونتاژ کنند. این امر مزایای متعددی را ارائه می‌دهد:

• تکرارپذیری: نمونه‌های مختلف را می‌توان تحت شرایط مشابه آزمایش کرد.
• سرعت توسعه: مهندسان برای هر آزمایش آکوستیک به یک ابزار کامل نیاز ندارند.
• مقایسه اجزا: مواد یا طرح‌های رقیب را می‌توان به صورت عینی ارزیابی کرد.
• کاهش هزینه‌های آزمایش: آزمایش نمونه اولیه آزمایشگاهی می‌تواند نیاز به آزمایش کامل خودرو در مرحله اولیه توسعه را کاهش دهد.
• شرایط کنترل‌شده: تغییرات نامطلوب مرتبط با یک وسیله نقلیه کامل می‌تواند به حداقل برسد.

اصول مطرح شده در استاندارد GMW 14468 برای بسیاری از فعالیت‌های بهبود نویز، ارتعاش و سختی (NVH) خودرو قابل اجرا هستند:

• سیستم‌های پنل ابزار و دیوار آتش: دیوار آتش، محفظه موتور را از محفظه سرنشین جدا می‌کند. عایق‌بندی صوتی اعمال‌شده در این ناحیه برای کاهش موارد زیر مهم است:
  • صدای موتور
  • سر و صدای سیستم انتقال قدرت
  • نویز مکش
  • صدای اگزوز
  • نویز مکانیکی هوابرد

اندازه‌گیری‌های STL و تلفات الحاقی می‌توانند به تعیین اینکه آیا یک برنامه فایروال عایق صوتی کافی را فراهم می‌کند یا خیر، کمک کنند.

• سیستم‌های کف خودرو: کف خودرو می‌تواند صدای جاده، لاستیک، سیستم انتقال قدرت و اگزوز را منتقل کند. بنابراین، فرش‌های آکوستیک، عایق‌های کف، موانع و کاربردهای میرایی را می‌توان با استفاده از اندازه‌گیری‌های عملکرد آکوستیک ارزیابی کرد.
• سیستم‌های درب: درب‌ها مسیرهای نسبتاً بزرگی برای انتقال صدا هستند. ساختار، درزگیرها، پنل‌های کف، موانع و مواد جاذب آنها، همگی می‌توانند بر سر و صدای محفظه مسافر تأثیر بگذارند.
• کاربردهای محفظه موتور: محافظ و عایق صوتی اطراف محفظه موتور را می‌توان ارزیابی کرد تا مشخص شود که چقدر در کاهش انتقال صدا به داخل کابین مؤثر هستند.
• کاربردهای آکوستیک بدنه: سایر ساختارهای بدنه نیز ممکن است در فرآیند توسعه NVH خودرو بررسی شوند، به خصوص زمانی که مهندسان نیاز به شناسایی و کاهش مسیرهای نویز موجود در هوا دارند.

در طول آزمایش، قطعه در یک پیکربندی تعریف‌شده مونتاژ می‌شود و اندازه‌گیری‌های آکوستیک تحت شرایط کنترل‌شده انجام می‌شود. هدف از آزمایش STL تعیین میزان تضعیف آکوستیک ارائه شده توسط نمونه آزمایشی است. در آزمایش PBIL، مهندسان عملکرد آکوستیک پیکربندی را با و بدون قطعه یا فرآیند مقایسه می‌کنند. سپس می‌توان از داده‌های به‌دست‌آمده برای مقایسه طرح‌ها استفاده کرد.

استاندارد GMW 14468 از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا بهبود آکوستیک خودرو به چیزی بیش از اندازه‌گیری ساده‌ی سطح کلی نویز در داخل یک وسیله نقلیه‌ی تکمیل‌شده نیاز دارد. مهندسان باید بدانند که نویز از کجا وارد خودرو می‌شود و اجزای جداگانه چقدر مؤثر آن را مسدود می‌کنند. بنابراین، آزمایش آکوستیک در سطح اجزا، اطلاعات مهندسی ارزشمندی را قبل از اعتبارسنجی کامل خودرو ارائه می‌دهد. به عنوان مثال، اگر دو عایق پنل ابزار دارای خواص مواد مشابهی باشند اما یکی از آنها افت صدای قابل توجهی بیشتری ایجاد کند، ممکن است طراحی با عملکرد بالاتر برای بهبود خودرو ترجیح داده شود.

STL و PBIL مرتبط هستند اما نباید به عنوان معیارهای یکسان در نظر گرفته شوند:

• هدف اصلی:
  • STL: انتقال از طریق یک جزء را ارزیابی می‌کند.
  • PBIL: کاهش آکوستیک تولید شده توسط یک دستگاه کاشته شده را ارزیابی می‌کند.
• خروجی معمولی:
  • STL: دسی‌بل
  • PBIL: دسی‌بل
• تمرکز:
  • STL: عایق صدا / انتقال صدا.
  • PBIL: کاهش شدت صدا.
• نرم افزار:
  • STL: عملکرد آکوستیکی ماده/قطعه.
  • PBIL: مزیت آکوستیک سیستم/قطعه.
• کاربردهای مهندسی:
  • STL: مقایسه ویژگی‌های انتقال.
  • PBIL: مقایسه اثربخشی درمان‌های صوتی.

این تمایز مهم است زیرا ماده‌ای که در آزمایشگاه خواص اتلاف رسانایی خوبی از خود نشان می‌دهد، لزوماً همان بهبود را در مونتاژ پیچیده خودرو ایجاد نمی‌کند.

رویکرد استاندارد GMW 14468 مزایای متعددی برای توسعه خودرو ارائه می‌دهد:

• ارزیابی کنترل‌شده: یک پیکربندی آزمون استاندارد، مقایسه بین اجزا را معنادارتر می‌کند.
• داده‌های آکوستیک عینی: مهندسان می‌توانند به جای تکیه صرف بر شنوایی ذهنی، از اندازه‌گیری‌های آکوستیک کمی استفاده کنند.
• بهینه‌سازی اولیه طراحی: قطعات را می‌توان قبل از آزمایش‌های پرهزینه در سطح خودرو بهینه کرد.
• مقایسه مواد: مواد و سازه‌های آکوستیک مختلف را می‌توان با استفاده از یک روش مهندسی رایج مقایسه کرد.
• عیب‌یابی NVH: این رویکرد می‌تواند به مهندسان کمک کند تا مسیرهای صوتی ضعیف را در ساختار خودرو شناسایی کنند.

امروزه، عملیات مهندسی جنرال موتورز ملزم به رعایت استاندارد GMW 14176 است، نه استاندارد قبلی GMW 14468 که به طور خودکار اعمال می‌شد.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما خدمات تست را مطابق با استاندارد GMW 14468 نیز ارائه می‌دهیم.