Riassunto analitico
Il presente lavoro riguarda la valutazione delle prestazioni del trattamento acustico del parafiamma della Ferrari 175. Il comfort acustico rappresenta una delle caratteristiche più apprezzate nei nuovi veicoli, mentre il disagio acustico viene elevato come uno dei fattori più sfavorevoli. Il parafiamma del veicolo è la parte della carrozzeria dell'auto che separa il vano motore dall'abitacolo e serve a molti scopi. Dal punto di vista NVH, il suo ruolo è quello di evitare che il rumore del motore si irradi il più possibile all'interno dell'abitacolo, migliorando così il comfort e la chiarezza delle conversazioni.
L'approccio performance-oriented tipico delle aziende automobilistiche di più alto livello richiede di poter ottenere dati su prestazioni di diversi design in modo rapido e affidabile, senza richiedere l'elaborazione di un test sperimentale su una sezione di auto reale. Diventa quindi di primaria importanza la definizione di un vero e proprio modello in grado di simulare il comportamento del trattamento acustico. Si possono considerare diversi approcci, anche per capire quale sia il livello di complessità da tenere in considerazione, quali semplificazioni e ipotesi si possono fare senza togliere alcuna informazione utile ai risultati finali.
In questo lavoro il ruolo dell'NVH nel rumore interno delle auto odierne è introdotto nel Capitolo 1, al fine di evidenziare le più importanti fonti di rumore e lo stato dell'arte attuale dei pacchetti acustici per veicoli. Il capitolo 2 racchiude le basi teoriche dell'acustica, al fine di fornire una comprensione profonda del problema acustico e di come affrontarne la matematica e le equazioni che lo governano. Nel terzo capitolo viene descritta la caratterizzazione sperimentale della schiuma viscoelastica costituente parte del trattamento acustico, in modo che siano disponibili tutti i parametri fisici e meccanici necessari per la simulazione del comportamento del materiale. Infine gli ultimi due capitoli trattano i due diversi tipi di simulazioni numeriche che sono state implementate: nel Capitolo 4 viene descritto l'approccio semplificato del metodo delle matrici di trasferimento e applicato al sistema multistrato in analisi sfruttando il software AlphaCell, mentre nel Capitolo 5 viene descritto e applicato il più dettagliato metodo agli elementi finiti e viene implementato un modello appropriato tramite COMSOL Multiphysics.
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Abstract
The current work deals with the performance evaluation of the acoustic treatment of the bulkhead of the Ferrari 175. Acoustic comfort represents one of the most appreciated feature in new vehicles, while acoustic discomfort is raised as one of the most unfavorable factor determining the levels of discomfort. The vehicle firewall (or also called bulkhead) is the part of the automobile body
separating the engine compartment from the passenger compartment and serves many purposes. From an NVH point of view, its role is to prevent as much as possible engine noise from radiating inside the passenger cabin and so improve comfort and clarity of conversations.
The performance-oriented approach typical of the highest level automotive companies requires to being able to obtain data on performances of different design in a fast and reliable way, without requiring the elaboration of an experimental test on a real car section. Thus, the definition of a proper model able to simulate the behaviour of the acoustic treatment become of primary importance. Different approaches may be considered, also to understand which is the level of complexity to take into consideration, which simplifications and hypothesis can be made without removing any useful information from the final results. \\
In this work the NVH role in the interior noise of nowadays cars is introduce in Chapter 1, in order to highlight the most important noise sources and the current state-of-the-art of the acoustic packages for vehicles. Chapter 2 encapsules the acoustic theoretical bases, in order to give a deep understanding of the acoustic problem and how to deal with its mathematics and governing equations. In the third chapter the experimental characterization of the viscoelastic foam building up part of the acoustic treatment is described, so that all the physical and mechanical parameters required for the simulation of the material behaviour are available. Finally the last two chapters deal with the two different kind of numerical simulations that have been implemented: in Chapter 4 the simplified approach of the transfer matrix method is described and applied to the system exploiting the AlphaCell software, while in Chapter 5 the more detailed Finite Element method is applied, and a proper model is implemented in COMSOL Multiphysics.
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