GMW 14468 Procedura oceny strat transmisji dźwięku i strat wtrąceniowych w oparciu o moc dźwięku

Norma „GMW 14468 Procedura oceny tłumienia drgań w oparciu o moc dźwięku i straty wtrąceniowe (buck)”, opracowana przez General Motors Worldwide (GMW), jest normą inżynierską dotyczącą oceny akustycznej podzespołów i zespołów pojazdów z wykorzystaniem procedury oceny tłumienia drgań wtrąceniowych (buck). Jej celem było zapewnienie kontrolowanej metody oceny właściwości akustycznych podzespołów poprzez pomiar tłumienia drgań w transmisji dźwięku (STL) i strat wtrąceniowych (PBIL) na podstawie mocy dźwięku. Norma ta została jednak wycofana i zastąpiona przez „GMW 14176 Procedura oceny tłumienia drgań w oparciu o moc dźwięku i straty wtrąceniowe (buck)”.

Na hałas pojazdu wpływa nie tylko hałas silnika, układu napędowego, opon i innych źródeł, ale także skuteczność konstrukcji pojazdu i materiałów akustycznych w zapobieganiu przedostawaniu się hałasu do kabiny pasażerskiej. Niniejsza norma rozwiązuje ten problem, opracowując procedurę inżynieryjną służącą do oceny właściwości akustycznych podzespołów w kontrolowanej konfiguracji stanowiska testowego. Podstawowe pomiary obejmują:

• Straty transmisji dźwięku (STL)
• Straty wtrąceniowe oparte na mocy akustycznej (PBIL)

Pomiary te pomagają inżynierom określić, czy dany element lub materiał zapewnia odpowiednią izolację akustyczną lub redukcję hałasu.

Strata przenoszenia dźwięku (STL) opisuje, jak skutecznie przegroda lub element redukuje transmisję dźwięku z jednej strony na drugą. Jest ona zazwyczaj wyrażana w decybelach. Wyższa wartość STL oznacza lepszą izolację akustyczną. Na przykład deska rozdzielcza samochodu, zespół podłogi, system drzwi lub bariera akustyczna mogą zostać ocenione w celu określenia ilości hałasu powietrznego, który nie przedostaje się przez element. Strata przenoszenia dźwięku (STL) jest szczególnie przydatna dla inżynierów w fazie projektowania, umożliwiając im porównanie alternatywnych materiałów, struktur, grubości i rozwiązań akustycznych.

Drugim ważnym parametrem związanym z tym procesem jest tłumienie wtrąceniowe oparte na mocy akustycznej (PBIL). Tłumienie wtrąceniowe ocenia redukcję mocy akustycznej wynikającą z zastosowania komponentu lub obróbki akustycznej. Zamiast po prostu pytać o to, ile dźwięku przechodzi przez materiał, pomiar uwzględnia zmianę mocy akustycznej promieniowania generowaną przez dodanie komponentu do konfiguracji testowej. Wyższa wartość PBIL zazwyczaj wskazuje, że testowana obróbka zapewnia większe korzyści akustyczne. Jest to szczególnie cenne przy ocenie takich komponentów, jak:

• Bariery akustyczne
• Izolatory deski rozdzielczej
• wykładziny podłogowe
• Pakiety akustyczne komory silnika
• Izolacja tunelu
• Wyściółki jam ciała
• Uszczelki i zaślepki
• Podłogi i elementy akustyczne wnętrz

Kluczową cechą tego procesu jest wykorzystanie prototypu testowego. Prototyp testowy to kontrolowana fizyczna reprezentacja pojazdu lub jego części. Zamiast testować cały pojazd produkcyjny, inżynierowie mogą zmontować komponent lub zespół w powtarzalną konstrukcję laboratoryjną. Daje to szereg korzyści:

• Powtarzalność: Różne próbki można testować w porównywalnych warunkach.
• Szybkość rozwoju: Inżynierowie nie potrzebują kompletnego narzędzia do każdego eksperymentu akustycznego.
• Porównanie komponentów: Konkurencyjne materiały lub konstrukcje można ocenić obiektywnie.
• Niższe koszty testowania: Testowanie prototypów laboratoryjnych może ograniczyć konieczność przeprowadzania pełnych testów pojazdu na wczesnym etapie rozwoju.
• Warunki kontrolowane: Można zminimalizować niepożądane odchylenia dotyczące całego pojazdu.

Zasady omówione w normie GMW 14468 mają zastosowanie w wielu działaniach mających na celu poprawę hałasu, wibracji i szorstkości (NVH) pojazdów:

• Deska rozdzielcza i systemy ścian ogniowych: Ściana ogniowa oddziela komorę silnika od przedziału pasażerskiego. Zastosowane w tym obszarze rozwiązania akustyczne mają istotne znaczenie dla ograniczenia następujących czynników:
  • Hałas silnika
  • Hałas układu napędowego
  • Hałas ssania
  • Hałas wydechu
  • Hałas mechaniczny w powietrzu

Pomiary STL i tłumienności wtrąceniowej mogą pomóc w ustaleniu, czy zapora sieciowa zapewnia odpowiednią izolację akustyczną.

• Systemy podłogowe: Podłogi pojazdów mogą przenosić hałas z drogi, opon, układu napędowego i układu wydechowego. Dlatego wykładziny akustyczne, izolatory podłogowe, bariery i systemy tłumienia można oceniać za pomocą pomiarów wydajności akustycznej.
• Systemy drzwiowe: Drzwi stanowią stosunkowo duże kanały transmisji akustycznej. Ich konstrukcja, uszczelki, panele podłogowe, bariery i materiały pochłaniające mogą wpływać na hałas w kabinie pasażerskiej.
• Zastosowania w komorze silnika: Można ocenić ekranowanie akustyczne i izolację wokół komory silnika, aby określić, jak skutecznie redukują one przenoszenie hałasu do kabiny.
• Zastosowania akustyki nadwozia: W procesie rozwoju pojazdu w zakresie hałasu, wibracji i dyskomfortu można brać pod uwagę również inne struktury nadwozia, zwłaszcza gdy inżynierowie muszą zidentyfikować i zredukować ścieżki hałasu rozchodzącego się w powietrzu.

Podczas testów komponent jest montowany w określonej konfiguracji, a pomiary akustyczne są wykonywane w kontrolowanych warunkach. Celem testów STL jest określenie tłumienia akustycznego zapewnianego przez próbkę testową. W testach PBIL inżynierowie porównują parametry akustyczne konfiguracji z komponentem lub procesem i bez niego. Uzyskane dane mogą następnie posłużyć do porównania projektów.

Norma GMW 14468 jest istotna, ponieważ poprawa akustyki samochodowej wymaga czegoś więcej niż tylko pomiaru ogólnego poziomu hałasu wewnątrz gotowego pojazdu. Inżynierowie muszą wiedzieć, w którym miejscu hałas przedostaje się do pojazdu i jak skutecznie poszczególne elementy go blokują. Dlatego testy akustyczne na poziomie podzespołów dostarczają cennych informacji inżynieryjnych przed pełną walidacją pojazdu. Na przykład, jeśli dwa izolatory deski rozdzielczej mają podobne właściwości materiałowe, ale jeden z nich generuje znacznie większą utratę dźwięku, konstrukcja o wyższej wydajności może być preferowana w celu poprawy akustyki pojazdu.

STL i PBIL są ze sobą powiązane, ale nie należy ich traktować jako identycznych miar:

• Główny cel:
  • STL: Ocenia transmisję przez komponent.
  • PBIL: Ocenia redukcję akustyczną uzyskaną dzięki wszczepionemu urządzeniu.
• Typowy wynik:
  • STL: dB
  • PBIL: dB
• Centrum:
  • STL: Izolacja akustyczna / transmisja dźwięku.
  • PBIL: Zmniejszona intensywność dźwięku.
• Zastosowanie:
  • STL: Właściwości akustyczne materiału/komponentu.
  • PBIL: Korzyść akustyczna systemu/komponentu.
• Zastosowania inżynieryjne:
  • STL: Porównanie charakterystyk transmisji.
  • PBIL: Porównanie skuteczności rozwiązań akustycznych.

To rozróżnienie jest istotne, ponieważ materiał, który wykazuje dobre właściwości przewodzenia w laboratorium, niekoniecznie zapewni taką samą poprawę w przypadku złożonych podzespołów pojazdu.

Podejście oparte na normie GMW 14468 oferuje szereg korzyści dla rozwoju motoryzacji:

• Kontrolowana ocena: Standaryzowana konfiguracja testów sprawia, że ​​porównania między komponentami są bardziej miarodajne.
• Obiektywne dane akustyczne: Zamiast polegać wyłącznie na subiektywnych odczuciach odsłuchowych, inżynierowie mogą wykorzystać ilościowe pomiary akustyczne.
• Wczesna optymalizacja projektu: Komponenty można zoptymalizować przed przeprowadzeniem kosztownych testów na poziomie pojazdu.
• Porównanie materiałów: Różne materiały i struktury akustyczne można porównywać, stosując typową metodologię inżynierską.
• Rozwiązywanie problemów NVH: To podejście może pomóc inżynierom zidentyfikować słabe ścieżki akustyczne w strukturze pojazdu.

Obecnie działy inżynieryjne General Motors mają obowiązek stosować się do normy GMW 14176, a nie do poprzedniej normy GMW 14468, która obowiązywała automatycznie.

Nasza organizacja, dysponująca kompetentną i doświadczoną kadrą, od wielu lat rozumie potrzeby swoich klientów, zapewniając im zaawansowane usługi testowe, których potrzebują, oraz wspierając ich we wdrażaniu, wdrażaniu i doskonaleniu systemów zarządzania. W tym zakresie świadczymy również usługi testowe zgodne z normą GMW 14468.