Noise, Vibration, Harshness (NVH) – Unerwünschte Schwingungen und Lärm effektiv mindern

Maschinen verursachen Schwingungen und Lärm – in der Regel unerwünscht, aber oftmals unvermeidlich. Diese Emissionen werden häufig unter der Bezeichnung NVH – Noise, Vibration Harshness – zusammengefasst und können nicht nur im Hinblick auf die gesetzlichen Schutzvorschriften für Arbeitnehmer, sondern auch in Bezug auf Produktqualität und Lebensdauer der Maschine zum Problem werden. Durch das stetige Streben nach mehr Effizienz und die damit einhergehende höhere Auslastung wird die Thematik NVH immer relevanter.

Mit Hilfe von numerischer Simulation kann anhand des Körperschalls, also anhand der Strukturschwingungen, das vibroakustische Verhalten präzise analysiert und verbessert werden. Im Vergleich zu Tests mit physischen Prototypen können so nicht nur Zeit und Kosten eingespart, sondern auch genauere Ergebnisse erzielt und mehr Varianten getestet werden. Auf Basis der Ergebnisse können im Anschluss effektive Schwingungs- und Schallminimierungsmaßnahmen entwickelt werden.

Der Einsatz von (vibro-)akustischer Berechnung ermöglicht

  • die Identifikation der schallabstrahlenden Bauteile,
  • die Bewertung von Modellvarianten zur Designoptimierung,
  • die Prüfung und Auslegung von Minderungsmaßnahmen sowie
  • die Optimierung des Betriebsverhaltens.

Grundsätzlich ist die Thematik NVH in nahezu allen Branchen relevant. Typische Einsatzfelder für Simulationen in diesem Bereich sind Antriebstechnik und Maschinenbau. Als anschauliches Beispiel sind in der Windenergie insbesondere Tonalitäten, also einzelne Frequenzen, die innerhalb eines Geräuschs als Töne zu hören sind, problematisch. Diese werden mit einem Zuschlag auf den Gesamt-Schallleistungspegel bestraft und führen somit häufig zu Ertragseinbußen.

Unser Leistungsportfolio im Bereich Akustik am Beispiel einer Windenergieanlage:

  • Elastische Modellierung der beteiligten Bauteile
  • Simulation des Körperschalls und des Abstrahlverhaltens
  • Anschließende Simulation des Luftschalls durch Modellierung und Berechnung der Luftelemente
  • Extrapolation auf Referenzpunkt und Bewertung der Einflüsse auf den Gesamtschallpegel

Referenzen

Case Study: "Noise, Vibration and Harshness" 390.88 KB
Noise, Vibration and Harshness (NVH): Quietschen einer Fahrradbremse

Bei Fahrrädern mit Trommelbremse für den niederländischen Markt wurde verstärkt Bremsenquietschen beanstandet. Unsere Aufgabe war es, die Ursache zu identifizieren und Vorschläge zur Produktverbesserung zu erarbeiten.
Die Lösung schwieriger akustischer und schwingungstechnischer Probleme erfordert meist den kombinierten Einsatz von Messtechnik und Simulation.


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Ich unterstütze Sie gerne bei numerischen Simulationen und berate Sie beim Erarbeiten, Optimieren und Automatisieren Ihrer Simulationsprozesse.

Dr.-Ing. Manuel Eckstein