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EMILIANO MUCCHI
Docente Interateneo
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Vehicle NVH Testing
Advanced Automotive Engineering (Offerta formativa 2020)
Obiettivi formativi
Fornire strumenti e metodi avanzati di indagine sperimentale per affrontare le problematiche vibro-acustiche (NVH) e di comfort in ambito automotive.
Elaborare dati sperimentali vibro-acustici in modo autonomo per individuare le principali sorgenti di vibrazione e rumore in vettura e per risolvere problemi di comfort a bordo veicolo.
Utilizzare strumentazione d’avanguardia per la misura dell’impatto vibro-acustico di veicoli.
Fornire gli strumenti sperimentali per tenere in conto gli aspetti NVH all’interno delle fasi iniziali della progettazione di veicoli (design for NVH)
Prerequisiti
Mechanical vibrations
Programma del corso
• Introduzione al design for NVH.
• La fisica alla base del fenomeno sonoro, definizioni delle principali grandezze acustiche, analisi in frequenza, propagazione del suono in campo libero e ambienti confinati, strumentazione.
• Le modalità di generazione e propagazione del rumore nei sistemi meccanici automotive. Isolamento e assorbimento. Sound quality per veicoli.
• Introduzione all’analisi sperimentale vibratoria.
• Analisi modale sperimentale: procedura, tecniche di analisi del segnale, processamento dei dati, trasduttori, tecniche di stima dei parametri modali, validazione dei modelli sperimentali, MAC.
• Caratteristiche vibratorie di motori a c.i. e organi rotanti (waterfall plot, order tracking).
• Analisi vibratorie in ciclo chiuso: introduzione ai testi vibratori in ciclo chiuso, random, sine, shock vibration testing, test accelerati.
• Transfer Path Analysis
• Esercitazioni in laboratorio. Test sperimentali NVH in condizioni operative: rilievi di rumorosità interno abitacolo, rilievi accelerometrici, misure di pass-by.
• Esercitazioni in laboratorio. Test sperimentali a veicolo spento: test di isolamento acustico, analisi modale sperimentale con eccitazione impulsiva e mediante utilizzo di shaker elettrodinamici di telaio veicolo, analisi FRF per stima della rigidezza dinamica.
• Esercitazioni in laboratorio. test MIMO in tavola vibrante e mediante shaker.
Metodi didattici
L’insegnamento prevede: lezioni frontali teoriche realizzate con l’ausilio di sistemi multimediali. Il materiale didattico viene reso disponibile prima di ogni lezione attraverso la piattaforma “Dolly” (http://dolly.ingmo.unimore.it); esercitazioni pratiche e attività di laboratorio di gruppo inerenti test vibro-acustici su veicolo, analisi modale sperimentale di veicolo e test accelerati su tavola vibrante; seminari tecnici tenuti da specialisti e visite di istruzione presso aziende del territorio.
A causa delle problematiche COVID19, le lezioni saranno erogate in modalità telematica (in streaming o registrate).
Prodotti attesi sono: relazioni tecniche inerenti i test sperimentali condotti; una esposizione orale di 15 minuti relativamente ad una tecnica sperimentale vibro-acustica fra quelle spiegate durante il corso.
Testi di riferimento
Per lo studio/For study
Mechanical Vibrations (6th Edition), Singiresu S. Rao, ISBN-13: 978-0134361307.
Noise and Vibration Analysis: Signal Analysis and Experimental Procedures, Anders Brandt, ISBN: 9780470746448.
István L. Ver, Leo L. Beranek, Noise and Vibration Control Engineering: Principles and Applications, 2nd Edition, Wiley, ISBN: 978-0-471-44942-3, 976 pages, December 2005.
Malcolm J. Crocker, Handbook of Noise and Vibration Control,Wiley, ISBN: 978-0-471-39599-7, 1584 pages, October 2007
Per l’approfondimento personale dei contenuti/For the personal deepening of contents:
Random Vibration and Shock Testing, Wayne Tustin.
Vibration monitoring, testing, and instrumentation, Clarence W. de Silva.
Vibration damping of structural elements, C. T. Sun, Y. P. Lu
Passive vibration isolation, Eugene I. Rivin
Vibration damping, control, and design, Clarence W. de Silva
Vibration: fundamentals and practice, Clarence W. de Silva
Modal analysis, Jimin He and Zhi-Fang Fu
Verifica dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento prevede una prova orale.
La prova orale, finalizzata a verificare la comprensione e l’applicazione dei contenuti del corso, si compone di due parti: una esposizione orale di 15 minuti relativamente ad una tecnica sperimentale vibro-acustica fra quelle spiegate durante il corso, da tenersi in aula; una interrogazione relativamente ai temi trattati nel corso.
La verifica si intende superata se il punteggio delle due parti risulta almeno sufficiente. Il voto finale risulta dalla media aritmetica dei voti ottenuti.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: tramite le lezioni frontali e i seminari tecnici tenuti da specialisti, gli studenti apprendono i metodi sperimentali vibro-acustiche sia in termine di testing set up che processamento, e sviluppano la capacità di elaborare e applicare idee originali e di problem solving anche in un contesto di Ricerca & Sviluppo.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: tramite le esercitazioni pratiche e le attività di laboratorio inerenti i test NVH gli studenti apprendono come applicare le conoscenze acquisite, anche in ambiti multidisciplinari nuovi o non familiari.
Autonomia di giudizio: tramite le competenze acquisite durante le lezioni frontali, le esperienze in laboratorio e il confronto con il docente, gli studenti sviluppano la capacità di integrare le conoscenze e gestire la complessità, e di formulare giudizi, anche sulla base di informazioni limitate o incomplete.
Abilità comunicative: tramite il lavoro in gruppo durante le esperienze in laboratorio e il confronto con il docente, lo studente sviluppa la capacità di comunicare criticamente, specialmente attraverso il linguaggio tecnico ingegneristico, informazioni tecniche, idee, problemi, soluzioni a interlocutori specialisti e non specialisti.
Capacità di apprendere: le attività descritte consentono allo studente di sviluppare le capacità di apprendimento necessarie ad approfondire argomenti tecnici in autonomia, al fine di affrontare efficacemente l’inserimento nel mondo del lavoro o ad intraprendere percorsi di formazione successivi.