Técnica de modelagem numérica pelo método dos elementos finitos para estudo da resposta acústica veicular
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2015 |
Outros Autores: | , , , , |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | ForScience: revista científica do IFMG |
Texto Completo: | http://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/100 |
Resumo: | Este estudo aborda a técnica de modelagem da resposta acústica de um veículo automotor. Esta pesquisa discorre sobre a construção de modelos numéricos em elementos finitos para investigar o efeito da utilização de componentes móveis (capô, portas laterais e tampa do porta malas) na resposta acústica de um veículo. Para tanto, foram construídos dois modelos: um que abrange a utilização de todos os componentes móveis, e outro, que substitui cada componente móvel por elementos unidimensionais (1D), contendo apenas a massa e a inércia que representa cada um destes componentes. A resposta obtida em cada uma das etapas da simulação numérica é comparada com os resultados experimentais, a fim de validar o procedimento e compreender a significância da utilização de um modelo numérico simplificado e assim, validar um modelo simplificado capaz de reproduzir computacionalmente e de forma satisfatória a resposta acústica de um veículo. A utilização do referido modelo simplificado possibilita a indústria automotiva realizar estudos sobre a performance acústica de um veículo de forma antecipada, uma vez que não necessita esperar o desenvolvimento destes componentes. Como investigado nesta pesquisa, a influência de componentes móveis sobre a resposta acústica do modelo numérico completo é pequena quando comparado à resposta obtida pelo modelo simplificado. Por meio de uma segunda análise, “Participação de Painéis”, é visto que a contribuição na resposta acústica final dos componentes móveis somados é inferior a 3dB.Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos. Análise Acústica. Participação de Painéis. Acústica Veicular.ABSTRACTNumerical modeling technique using the finite element method in vehicle acoustic response studyThis study examines a modeling technique of the acoustic response in automotive vehicle. This research focuses on the development of numerical models in finite elements that investigate the effect of mobile components (hood, side doors and trunk lid) in the vehicle acoustic response. For this, two finite element models were constructed: one that encompasses the use of all the mobile components, and other that replace each component (hood side doors and trunk lid) by one-dimensional (1D) elements, containing only the mass and inertia that represent each component. The response obtained in each step of the numerical simulation is compared to the experimental results in order to validate the procedure and understand the significance of using a simplified numerical model. It is expected, at the end of the research that the validation of a simplified model is able to reproduce, computationally and satisfactorily the acoustic response of a vehicle. This simplified model enables the automotive industry to conduct studies on the acoustic performance of a vehicle in advance, once, it does not require waiting to develop these components. Thus, as investigated in this research, the influence of mobile components on the acoustic response of the complete numerical model is small when compared to the response obtained by the simplified model. By a second analysis, "Panels Participation" it was observed that the contribution at the final acoustic response of mobile components summed is less than 3dB.Keywords: Finite Element Method. Acoustic Analysis. Panel Participation Technique. Vehicular Acoustics. |
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Técnica de modelagem numérica pelo método dos elementos finitos para estudo da resposta acústica veicularComputação, MatemáticaMétodo dos Elementos Finitos; Análise Acústica; Participação de Painéis; Acústica VeicularEste estudo aborda a técnica de modelagem da resposta acústica de um veículo automotor. Esta pesquisa discorre sobre a construção de modelos numéricos em elementos finitos para investigar o efeito da utilização de componentes móveis (capô, portas laterais e tampa do porta malas) na resposta acústica de um veículo. Para tanto, foram construídos dois modelos: um que abrange a utilização de todos os componentes móveis, e outro, que substitui cada componente móvel por elementos unidimensionais (1D), contendo apenas a massa e a inércia que representa cada um destes componentes. A resposta obtida em cada uma das etapas da simulação numérica é comparada com os resultados experimentais, a fim de validar o procedimento e compreender a significância da utilização de um modelo numérico simplificado e assim, validar um modelo simplificado capaz de reproduzir computacionalmente e de forma satisfatória a resposta acústica de um veículo. A utilização do referido modelo simplificado possibilita a indústria automotiva realizar estudos sobre a performance acústica de um veículo de forma antecipada, uma vez que não necessita esperar o desenvolvimento destes componentes. Como investigado nesta pesquisa, a influência de componentes móveis sobre a resposta acústica do modelo numérico completo é pequena quando comparado à resposta obtida pelo modelo simplificado. Por meio de uma segunda análise, “Participação de Painéis”, é visto que a contribuição na resposta acústica final dos componentes móveis somados é inferior a 3dB.Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos. Análise Acústica. Participação de Painéis. Acústica Veicular.ABSTRACTNumerical modeling technique using the finite element method in vehicle acoustic response studyThis study examines a modeling technique of the acoustic response in automotive vehicle. This research focuses on the development of numerical models in finite elements that investigate the effect of mobile components (hood, side doors and trunk lid) in the vehicle acoustic response. For this, two finite element models were constructed: one that encompasses the use of all the mobile components, and other that replace each component (hood side doors and trunk lid) by one-dimensional (1D) elements, containing only the mass and inertia that represent each component. The response obtained in each step of the numerical simulation is compared to the experimental results in order to validate the procedure and understand the significance of using a simplified numerical model. It is expected, at the end of the research that the validation of a simplified model is able to reproduce, computationally and satisfactorily the acoustic response of a vehicle. This simplified model enables the automotive industry to conduct studies on the acoustic performance of a vehicle in advance, once, it does not require waiting to develop these components. Thus, as investigated in this research, the influence of mobile components on the acoustic response of the complete numerical model is small when compared to the response obtained by the simplified model. By a second analysis, "Panels Participation" it was observed that the contribution at the final acoustic response of mobile components summed is less than 3dB.Keywords: Finite Element Method. Acoustic Analysis. Panel Participation Technique. Vehicular Acoustics. Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Minas GeraisFIAT, CAPES, FAPEMIG, PUC, IFMG, UFMGFerreira, Tiago Simão; Instituto Federal de Minas Gerais (IFMG) - Campus CongonhasJunior, Pedro Américo Magalhães; PUC-MinasVimieiro, Claysson Bruno Santos; PUC-MinasMoura, Frederico Luiz de Carvalho; FIAT AutomóveisVecci, Marco Antônio Mendonça; Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)Ribeiro, Gabriel Oliveira; Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)2015-06-30info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttp://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/10010.29069/forscience.2015v3n1.e100ForScience; v. 3, n. 1 (2015): Edição Regular; 42-56ForScience; v. 3, n. 1 (2015): Edição Regular; 42-562318-635610.29069/forscience.2015v3n1reponame:ForScience: revista científica do IFMGinstname:IFMGinstacron:IFMGporhttp://www.forscience.ifmg.edu.br/forscience/index.php/forscience/article/view/100/92Authors who post on ForScience agree to the following terms:- The said work is of own authorship and has never been published or sent to another magazine, this magazine having the right of exclusivity on the edition and publication, under the license Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) which allows anyone to share to adapt the work according to the following terms:Atribuição — You must give the appropriate credit, provide a link to the license and indicate if the changes have been made. You must do so in any reasonable circumstance, but in no way do you suggest to the licensor to support you or your use.Non-Commercial — You may not use the material for commercial purposes.- All coauthors are aware of and agree to the submission of the work in the evaluation process in ForScience Magazine. - Authorizes publishers to make the necessary adjustments in the form ofbut preserving the content.- If plagiarism has been proven in any published work, this Journal is free of any responsibility, and its author (s) shall bear the penalties provided by law.- Authors are authorized to take additional contracts separately, for non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (eg, publish in institutional repository or as a book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal.- Authors are allowed and encouraged to publish and distribute their work online (eg in institutional repositories or on their personal page), as this can generate productive changes, as well as increase the impact and citation of the published work. However, it should be noted that once approved by the evaluators, the manuscript can not be changed. If the author wishes to do so, he should restart the submission process.Autores que publicam na ForScience concordam com os seguintes termos:- O referido trabalho é de própria autoria e nunca foi publicado ou enviado a outra revista, tendo essa revista o direito de exclusividade sobre a edição e publicação, sob a licença Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) que permite a qualquer pessoa compartilhar a adaptar o trabalho de acordo com os seguintes termos:Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se as mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de maneira alguma que sugira ao licenciante a apoiar você ou o seu uso.Não Comercial — Você não pode usar o material para fins comerciais.- Todos os coautores estão cientes e concordam com a submissão do trabalho no processo de avaliação na Revista ForScience. - Autoriza os editores a realizarem as adequações necessárias na forma doartigo, porém preservando o conteúdo.- Se comprovado plágio em qualquer trabalho publicado, esta Revista isenta-se de qualquer responsabilidade, devendo seu(s) autor(es) arcar(em) com as penalidades previstas em lei.- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal), já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado. Porém deve-se observar que uma vez aprovado pelos avaliadores, o manuscrito não poderá sofrer mais alterações. Caso o autor deseje faze-lo, deverá reiniciar o processo de submissãoinfo:eu-repo/semantics/openAccess2020-03-14T13:53:35Zmail@mail.com - |
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Este estudo aborda a técnica de modelagem da resposta acústica de um veículo automotor. Esta pesquisa discorre sobre a construção de modelos numéricos em elementos finitos para investigar o efeito da utilização de componentes móveis (capô, portas laterais e tampa do porta malas) na resposta acústica de um veículo. Para tanto, foram construídos dois modelos: um que abrange a utilização de todos os componentes móveis, e outro, que substitui cada componente móvel por elementos unidimensionais (1D), contendo apenas a massa e a inércia que representa cada um destes componentes. A resposta obtida em cada uma das etapas da simulação numérica é comparada com os resultados experimentais, a fim de validar o procedimento e compreender a significância da utilização de um modelo numérico simplificado e assim, validar um modelo simplificado capaz de reproduzir computacionalmente e de forma satisfatória a resposta acústica de um veículo. A utilização do referido modelo simplificado possibilita a indústria automotiva realizar estudos sobre a performance acústica de um veículo de forma antecipada, uma vez que não necessita esperar o desenvolvimento destes componentes. Como investigado nesta pesquisa, a influência de componentes móveis sobre a resposta acústica do modelo numérico completo é pequena quando comparado à resposta obtida pelo modelo simplificado. Por meio de uma segunda análise, “Participação de Painéis”, é visto que a contribuição na resposta acústica final dos componentes móveis somados é inferior a 3dB.Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos. Análise Acústica. Participação de Painéis. Acústica Veicular.ABSTRACTNumerical modeling technique using the finite element method in vehicle acoustic response studyThis study examines a modeling technique of the acoustic response in automotive vehicle. This research focuses on the development of numerical models in finite elements that investigate the effect of mobile components (hood, side doors and trunk lid) in the vehicle acoustic response. For this, two finite element models were constructed: one that encompasses the use of all the mobile components, and other that replace each component (hood side doors and trunk lid) by one-dimensional (1D) elements, containing only the mass and inertia that represent each component. The response obtained in each step of the numerical simulation is compared to the experimental results in order to validate the procedure and understand the significance of using a simplified numerical model. It is expected, at the end of the research that the validation of a simplified model is able to reproduce, computationally and satisfactorily the acoustic response of a vehicle. This simplified model enables the automotive industry to conduct studies on the acoustic performance of a vehicle in advance, once, it does not require waiting to develop these components. Thus, as investigated in this research, the influence of mobile components on the acoustic response of the complete numerical model is small when compared to the response obtained by the simplified model. By a second analysis, "Panels Participation" it was observed that the contribution at the final acoustic response of mobile components summed is less than 3dB.Keywords: Finite Element Method. Acoustic Analysis. Panel Participation Technique. Vehicular Acoustics. |
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Este estudo aborda a técnica de modelagem da resposta acústica de um veículo automotor. Esta pesquisa discorre sobre a construção de modelos numéricos em elementos finitos para investigar o efeito da utilização de componentes móveis (capô, portas laterais e tampa do porta malas) na resposta acústica de um veículo. Para tanto, foram construídos dois modelos: um que abrange a utilização de todos os componentes móveis, e outro, que substitui cada componente móvel por elementos unidimensionais (1D), contendo apenas a massa e a inércia que representa cada um destes componentes. A resposta obtida em cada uma das etapas da simulação numérica é comparada com os resultados experimentais, a fim de validar o procedimento e compreender a significância da utilização de um modelo numérico simplificado e assim, validar um modelo simplificado capaz de reproduzir computacionalmente e de forma satisfatória a resposta acústica de um veículo. A utilização do referido modelo simplificado possibilita a indústria automotiva realizar estudos sobre a performance acústica de um veículo de forma antecipada, uma vez que não necessita esperar o desenvolvimento destes componentes. Como investigado nesta pesquisa, a influência de componentes móveis sobre a resposta acústica do modelo numérico completo é pequena quando comparado à resposta obtida pelo modelo simplificado. Por meio de uma segunda análise, “Participação de Painéis”, é visto que a contribuição na resposta acústica final dos componentes móveis somados é inferior a 3dB.Palavras-chave: Método dos Elementos Finitos. Análise Acústica. Participação de Painéis. Acústica Veicular.ABSTRACTNumerical modeling technique using the finite element method in vehicle acoustic response studyThis study examines a modeling technique of the acoustic response in automotive vehicle. This research focuses on the development of numerical models in finite elements that investigate the effect of mobile components (hood, side doors and trunk lid) in the vehicle acoustic response. For this, two finite element models were constructed: one that encompasses the use of all the mobile components, and other that replace each component (hood side doors and trunk lid) by one-dimensional (1D) elements, containing only the mass and inertia that represent each component. The response obtained in each step of the numerical simulation is compared to the experimental results in order to validate the procedure and understand the significance of using a simplified numerical model. It is expected, at the end of the research that the validation of a simplified model is able to reproduce, computationally and satisfactorily the acoustic response of a vehicle. This simplified model enables the automotive industry to conduct studies on the acoustic performance of a vehicle in advance, once, it does not require waiting to develop these components. Thus, as investigated in this research, the influence of mobile components on the acoustic response of the complete numerical model is small when compared to the response obtained by the simplified model. By a second analysis, "Panels Participation" it was observed that the contribution at the final acoustic response of mobile components summed is less than 3dB.Keywords: Finite Element Method. Acoustic Analysis. Panel Participation Technique. Vehicular Acoustics. |
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Authors who post on ForScience agree to the following terms:- The said work is of own authorship and has never been published or sent to another magazine, this magazine having the right of exclusivity on the edition and publication, under the license Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) which allows anyone to share to adapt the work according to the following terms:Atribuição — You must give the appropriate credit, provide a link to the license and indicate if the changes have been made. You must do so in any reasonable circumstance, but in no way do you suggest to the licensor to support you or your use.Non-Commercial — You may not use the material for commercial purposes.- All coauthors are aware of and agree to the submission of the work in the evaluation process in ForScience Magazine. - Authorizes publishers to make the necessary adjustments in the form ofbut preserving the content.- If plagiarism has been proven in any published work, this Journal is free of any responsibility, and its author (s) shall bear the penalties provided by law.- Authors are authorized to take additional contracts separately, for non-exclusive distribution of the version of the work published in this journal (eg, publish in institutional repository or as a book chapter), with acknowledgment of authorship and initial publication in this journal.- Authors are allowed and encouraged to publish and distribute their work online (eg in institutional repositories or on their personal page), as this can generate productive changes, as well as increase the impact and citation of the published work. However, it should be noted that once approved by the evaluators, the manuscript can not be changed. If the author wishes to do so, he should restart the submission process. Autores que publicam na ForScience concordam com os seguintes termos:- O referido trabalho é de própria autoria e nunca foi publicado ou enviado a outra revista, tendo essa revista o direito de exclusividade sobre a edição e publicação, sob a licença Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY-NC) que permite a qualquer pessoa compartilhar a adaptar o trabalho de acordo com os seguintes termos:Atribuição — Você deve dar o crédito apropriado, prover um link para a licença e indicar se as mudanças foram feitas. Você deve fazê-lo em qualquer circunstância razoável, mas de maneira alguma que sugira ao licenciante a apoiar você ou o seu uso.Não Comercial — Você não pode usar o material para fins comerciais.- Todos os coautores estão cientes e concordam com a submissão do trabalho no processo de avaliação na Revista ForScience. - Autoriza os editores a realizarem as adequações necessárias na forma doartigo, porém preservando o conteúdo.- Se comprovado plágio em qualquer trabalho publicado, esta Revista isenta-se de qualquer responsabilidade, devendo seu(s) autor(es) arcar(em) com as penalidades previstas em lei.- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.- Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal), já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado. Porém deve-se observar que uma vez aprovado pelos avaliadores, o manuscrito não poderá sofrer mais alterações. Caso o autor deseje faze-lo, deverá reiniciar o processo de submissão info:eu-repo/semantics/openAccess |
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