Comparação de tecnicas de analise de caminhos de transferencia vibroacusticos
Paulo Eduardo França Padilha
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP P134c
[Comparison of techniques for vibro-acoustic transfer path analysis]
Campinas, SP : [s.n.], 2006.
63f. : il.
Orientador: Jose Roberto de França Arruda
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica
Resumo: Neste trabalho é feita uma comparação de técnicas analíticas e experimentais de Análise de Caminhos de Transferência Vibroacústicos. A Análise de Caminhos de Transferência, ou TPA como é conhecida pela abreviatura em inglês, é uma ferramenta para se avaliar a contribuição de diferentes...
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Resumo: Neste trabalho é feita uma comparação de técnicas analíticas e experimentais de Análise de Caminhos de Transferência Vibroacústicos. A Análise de Caminhos de Transferência, ou TPA como é conhecida pela abreviatura em inglês, é uma ferramenta para se avaliar a contribuição de diferentes caminhos de propagação de energia vibroacústica entre uma fonte e um receptor ligados entre si por várias conexões. Uma aplicação típica de TPA é quantificar e determinar a importância relativa desses caminhos numa dada banda de freqüência, verificando-se a contribuição mais significativa para o receptor. Nessa análise, basicamente duas quantidades devem ser obtidas: as forças operacionais em cada caminho de transferência e a Função de Resposta em Freqüência desses caminhos. Essas funções podem ser obtidas tanto experimentalmente quanto analiticamente, considerando-se ou não a impedância mecânica da fonte vibroacústica. As forças operacionais podem ser diretamente obtidas de medições, usando um transdutor de forças, ou indiretamente estimadas a partir de medições auxiliares. Neste trabalho são apresentados dois métodos de obtenção indireta das forças operacionais ¿ o Método da Rigidez Complexa e o Método da Inversão de Matrizes ¿ associados com as duas possíveis configurações para determinação das Funções de Resposta em Freqüência ¿ incluindo e excluindo a impedância da fonte. Essas técnicas são aplicadas a dois modelos: um analítico e um experimental. avaliadas com esse modelo analítico, comentando-se suas vantagens e desvantagens. São avaliados ainda os efeitos do acoplamento entre fonte e receptor e entre os caminhos de transferência. Os experimentos foram realizados numa estrutura concebida como um modelo simplificado de um automóvel. As forças foram obtidas através dessas duas técnicas indiretas e comparadas com as medidas com transdutores de força. Como no modelo analítico, as forças e FRF foram estimadas na presença e na ausência da fonte, e a contribuição de cada caminho calculada através dessas técnicas e configurações. A resposta do receptor, calculada como uma combinação dos diferentes caminhos de transferência, foi comparada à medida nas condições operacionais, de modo a se verificar a exatidão de cada método utilizado. As vantagens e limitações desses métodos e configurações experimentais são então comentadas para uso em aplicações práticas
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Abstract: In the present work, analytical and experimental techniques of Vibro-Acoustic Transfer Path Analysis are compared and discussed. Transfer Path Analysis (TPA) is a tool to evaluate the contribution of different vibro-acoustic energy propagation paths between a source and a receiver linked...
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Abstract: In the present work, analytical and experimental techniques of Vibro-Acoustic Transfer Path Analysis are compared and discussed. Transfer Path Analysis (TPA) is a tool to evaluate the contribution of different vibro-acoustic energy propagation paths between a source and a receiver linked to each other by a number of connections. TPA is typically used to quantify and rank the relative importance of these paths in a given frequency band, determining the most significant one to the receiver. When applying TPA two basic quantities have to be determined: the operational forces at each transfer path and the Frequency Response Functions of these paths. These functions can be obtained either experimentally or analytically, considering or not the mechanical impedance of the source. Operational forces can be directly measured by force transducers or indirectly estimated from auxiliary response measurements. Two methods to obtain the operational forces indirectly ¿ the Complex Stiffness Method and the Matrix Inversion Method ¿ associated with two possible configurations to determine the Frequency Response Functions ¿ including and excluding the source impedance ¿ are presented and discussed in this work. These estimation techniques are applied to two models: an analytical and an experimental model. Analytically, these techniques are applied to a lumped parameter model. The advantages and drawbacks of them are commented and the effect of coupling between source and receiver and among transfer paths is analyzed with this theoretical approach. The experiments are done in a test structure conceived as a simplified model of an automotive vehicle. The forces are obtained via these two techniques and compared to those measured by force transducers. Like in the analytical model, forces and Frequency Response Functions are estimated in the presence and in the absence of the source, and the contribution of each path is calculated based on the combinations of these different estimation methods and setups. The contributions of the different paths at the receiver location are calculated using each estimation method and are compared to those obtained in the operational condition in order to verify the accuracy of these methods. The advantages and limitations of the methods and test setups are then discussed for use in practical applications
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