• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 588
  • 64
  • Tagged with
  • 652
  • 652
  • 651
  • 51
  • 49
  • 46
  • 42
  • 41
  • 40
  • 38
  • 36
  • 35
  • 34
  • 28
  • 28
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
381

Air Cooling of Lithium Polymer Batteries

Grinde, Linus January 2022 (has links)
No description available.
382

Mechanical Design,Analysis, andManufacturing of Wind Tunnel Modeland support structure

Ghika, Sara Annika January 2021 (has links)
This volume covers the phases from design to manufacturing of a wind tunnel testsupport structure for a conceptual blended wingbodyUAV designed by KTH GreenRaven Project students. The innovative aircraft design demonstrates sustainabilitywithin aviation by utilizing a hybrid electricfuelcell propulsion system. The windtunnel test to be conducted at Bristol University will produce data to evaluate theaerodynamic properties of the model for design verification. The wind tunnel modelis a smallscaled1.5mspanmodel supported by struts that change the pitch andyaw angles during testing. An external force balance provided by Bristol Universitymeasures the loads and moments experienced by the model. The main requirementsfor the structure are to withstand the aerodynamic loads imposed by the model andto change the model’s orientation while maintaining wind speed during the test. Themaximum aerodynamic loads were provided in a matrix, the largest of which was usedas the load condition for the support equating to a 512N lift at 14◦ AOA. Trade studieswere conducted to determine the mechanisms to satisfy the requirements while stayingwithin budget. The chosen design for the support structure includes a circular baseplate constrained by a locking ring with positioning pins to change the yaw angle. Themain strut is mounted at the the center of the circular base plate. A hinge bracketat the top of the strut interfaces with another hinge bracket within the model viaa clevis pin. An electric linear actuator mounted downstream of the main strut isused to vary the pitch angle, with the center of rotation at the clevis pin. Once thedesign was finalized, finite element analysis was done to verify the structural stabilityof the design. The FEA results were compared to EulerBernoulliapproximations fordeflection. Manufacturing of the components was outsourcedwhile assembly andprogramming of the actuator was done inhouse. / Det här examensarbetet är en del av ett projekt som omfattar processen från designtill tillverkning av en vindstunnelstödstruktur för en konceptuell UAV av typenflygande vinge, designad av KTH Green Raven Projectstudenter.Den innovativaflygplanskonstruktionen visar hållbarhet inom flygindustrin genom att användahybridbränsleceller som framdrivningssystem. Vindtunneltest som genomförs vidBristol University kommer att producera data för att utvärdera de aerodynamiskaegenskaperna hos modellen för verifiering av designen. Vindtunnelmodellen är ennedskalad modell på 1,5 m som stöds av stag som ändrar anfallsochgirvinklarnaunder testningen. En extern mätsond från Bristol University mäter de krafter ochmoment som modellen utsätts för. De viktigaste kraven för konstruktionen är attmotstå de aerodynamiska lasterna som modellen påför och att ändra modellensorientering samtidigt som vindhastigheten bibehålls under testet. De maximalaaerodynamiska belastningarna tillhandahölls i en matris; varav den största användessom lastfall för stödet motsvarande en 512N lyftkraft vid 14◦ anfallsvinkel. Jämförandestudier genomfördes för att bestämma mekanismerna för att uppfylla kraven samtidigtsom de låg inom budgeten. Den valda konstruktionen för stödkonstruktionenbestår av en cirkulär basplatta som fixeras med hjälp av en låsring, och som harpositioneringsstift för att ändra girvinkeln. En huvudstång är monterad i mitten avbasplattan upp till ett gångjärnsfäste i modellen. Bakom detta sitter ett linjärt ställdonsom dras ut och skjuts ihop för att ändra modellens attityd med rotationscentrum viddet övre fästet på huvudstaget. När designen slutfördes gjordes en finit elementanalysför att verifiera dess strukturella stabilitet. FEAresultatenjämfördes med EulerBernoulliuppskattningarför utböjning. Tillverkningen av komponenterna överlätstill extern part, medan monteringen och programmeringen av ställdonet gjordesinternt.
383

Deflection measurements with 3D close range photogrammetry / Deformationsmätningar med 3D fotogrammetri

Defromont, Guillaume January 2021 (has links)
Photogrammetry is a great technology to check and track deformations on anysurface. This information is critical in many tranportation industries such as aeronautics and the automotive industry. In this thesis report photogrammetry measurements were done using 2 Aicon cameras providing 3D targets coordinates. The goal of this thesis was to ensure the best environment and positioning of the cameras to gather a good amount and quality of data. First positioning of the cameras is optimized by generating a map of the best projected areas that give the best coverage possible of the object. Then all the post processing was done with python using various mathematical methods to extract as much information as possible from the data recorded. First, data transformation to the correct coordinate system was performed using a sparse point-to-plane ICP algorithm. Then missing data was recovered by interpolating it over the time range. Finally raw deflections measurement were extracted and post processed to get essential information such as rigid body motion and static deformation. After an introduction about what is photogrammetry and why it is of high importance in transportation industries, this thesis tackles all the relative challenges that any photogrammetry specialist may face when dealing with such a technology. / Fotogrammetri är en bra teknologi för att kontrollera och spåra deformationer på olika ytor. Denna information är mycket viktig i flera transportindustrier som flyg och fordonsindustrin. I detta examensarbete genomfördes fotogrammetri med två Aicon kameror som ger koordinator för 3D mål. Målet med examensarbetet var att säkerställa så pass bra miljö och positionering av kamerorna som möjligt för att nå bra kvalité på data. Först är positioneringen av kamerorna optimerade genom att generera en karta av de bästa projiserade ytorna som ger den bästa täckningen av objektet. Sedan genomfördes post processing med pyton skript och olika matematiska metoder för att extrahera så mycket information som möjligt från datan. Först genomfördes koordinattransformation till rätt koordinatsystem genom en gles punkt-till-plan ICP algoritm. Sedan återskapades missad data genom interpolation över tid. Slutligen så extraherades deflektioner och post processades för att få viktig information så som stelkroppsrörelser och statisk deformation. Efter en introduktion om vad fotogrammetri är och varför det är viktigt för transportindutrin så tar detta examensarbete upp alla relativa utmaningar som alla fotogrammetriexperter kan tänkas stöta på när det arbetar med denna teknologi.
384

Predicting comfort in autonomous driving from vibration measurements using machine learning models / Komfort förutsägelse i självkörande bilar med avnändning av maskininlärning metoder

Asarar, Kate January 2021 (has links)
Highly automated driving is approaching reality at a high speed. BMW is planningto put its first autonomous driving vehicle on the road already by 2021. The path torealising this new technology is however, full of challenges. Not only the transverseand longitudinal dynamic vehicle motion play an important role in experiencedcomfort but also the requirements and expectations of the occupants regarding thevertical dynamic vibration behaviour. Especially during long trips on the motorwaywhere the so far active driver becomes the chauffeured passenger, who reads, worksor sleeps in his newly gained time. These new use-cases create new requirements forthe future design of driving comfort which are yet to be fully discovered.This work was carried out at the BMW headquarters and had the aim to usedifferent machine learning models to investigate and identify patterns between thesubjective comfort values reported by participants in a study, on a comfort scale of 1-7 and the mechanical vibrations that they experienced, measured inm/s2. The datawas collected in a previous independent study and statistical methods were used toinsure the quality of the data. A comparison of the ISO 2631-1 comfort ratings andthe study’s findings is done to understand the need for a more sophisticated model to predict comfort in autonomous driving. The work continued by investigating different dimensionality reduction methods and their influence on the performance of the models. The process used to build, optimise and validate neural networks and other models is included in the method chapter and the results are presented. The work ends with a discussion of both the prediction results and the modelsre-usability. The machine learning models investigated in this thesis have shown great po-tential for detecting complex pattern that link feelings and thoughts to mechanical variables. The models were able to predict the correct level of comfort with up to50% precision when trying to predict 6 or 7 levels of comfort. When divided into high versus low discomfort, i.e. predicting one of two comfort levels, the models were able to achieve a precision of up to 75.4%.Excluded from this thesis is the study of differences in attentive vs inattentive state when being driven in an autonomous driving vehicle. It became clear shortly before the start of this work, that the experiment that yielded the data used for it failed to find a statistically significant difference between the two states. / Självkörande bilar är snart inte längre en dröm utan en mycket sann verklighet. År 2021 planerar BMW att släppa ut sin första autonoma bil på vägarna. Dock är vägen till att förverkliga denna nya teknik full av utmaningar. Utöver den tvärgående och längsgående dynamiska styrningen av fordonet, så spelar även passagerarens förväntningar på det vertikala dynamiska vibrationsbeteendet en växande roll. Speciellt under långa resor på motorvägen där den för nuvarande aktiva föraren blir passagerare, som läser, arbetar eller sover under sin nyvunna tid. De nya användarsenarierna ställer i sin tur nya krav på bilens komfort. Krav som inte har blivit hittills utförligt undersäkta, fastän de kan komma att spela en stor roll i teknikens framgång.Detta examensarbete genomfördes hos BMW:s huvudkontor i Tyskland och hade som mål att undersöka olika maskininlärningsmodeller och deras förmåga att identifiera mönster mellan de subjektiva komfortvärden som rapporterats av deltagarna i en studie, givna på skala 1-7, och de mekaniska vibrationerna som de upplevde mätta i m/s^2. Uppgifterna samlades in i en tidigare oberoende studie. Statistiska metoder användes för att säkerställa datakvaliteten. I detta arbeter har en jämförelse mellan ISO 2631-1-komfortbedömningar och undersökningsresultaten gjorts för att förstå behovet av en mer sofistikerad komfortstandard för att objektifera komfort i självkörande bilar. Arbetet fortsatte med att undersöka olika metoder för att minska datadimensionerna och deras inflytande på modellernas prestanda. Processen som används för att bygga, optimera och validera neurala nätverk och andra modeller är inkluderad i metoddelen och resultaten är presenterade och förklarade därefter. Arbetet avslutas med en diskussion kring både resultatets validitet och modellernas användbarhet.De maskininlärningsmodeller som undersöktes i detta examensarbete har visat stor potential för att upptäcka komplexa mönster som kopplar känslor och tankar till mekaniska variabler. Modellerna kunde förutsäga rätt komfortnivå med upp till 50% precision när 6 eller 7 nivåer av komfort användes. Vid uppdelning i hög mot låg komfort, dvs att kunna förutsäga en av två komfortnivåer, kunde modellerna uppnå en precision på upp till 75.4%.
385

Model Design for Further Spray Deflector investigation / Modelldesign för vidare spraydeflektorutredning

Wang, Xinguo January 2021 (has links)
Planing hull is one solution to break the speed barrier of conventional hull, but as the boat reaches a high speed, massive whisker spray will be developed and attached to the hull, which causes a notable resistance increase. A Swedish company Peterstep invented an innovative spray deflector that can deflect the spray backwards and harvest kinetic energy from the spray.In the 2019 spray deflector project, many tests were done in Davison Laboratory Towing Tank, and there is a trim angle difference between plated and non-plated hulls. To investigate possible reasons, more tests are implemented in this project. According to the test results, the reason is determined as the different roughness of the hull and bottom due to differences in materials. Also, the tape for sealing the seam between hull and bottom plate affects the sharpness of the hard chine, thereby hindering the flow separation.The model used in previous experiments is no longer suitable for the further investigation. The modular design caused the different running position of plated and non-plated hull. In addition, the hull is too slender for the wave test. Therefore, a new model is needed to satisfy the new objectives of experiments. In this paper, the detailed design is surrounded by design aims and restrictions, such as increase spray resistance and avoid porpoising.There are few researches on HSC free running model test. To investigate the performance of the spray deflector in the test environment more similar to reality, a free running model with propulsion and steering system is necessary. The preliminary design, component selection and testing plan are outlined in this paper. / Planande skrov är en lösning för att bryta hastighetsbarriären hos ett konventionellt skrov, men när båten når hög hastighet kommer omfattande whisker spray att utvecklas på skrovet, vilket orsakar en anmärkningsvärd ökning av motståndet. Ett svenskt företag Peterstep har utvecklat en innovativ sprutdeflektor som kan avleda sprayen bakåt och skörda kinetisk energi från sprayen.Under sprutdeflektorprojektet 2019 gjordes många tester i Davison Laboratorys släpränna och det noterades en oönskad trimvinkelskillnad mellan modeller där skrovet byggts i en del eller med ett steg som fyllts igen med en bottenplatta. För att undersöka möjliga skäl till detta implementeras nya tester i detta projekt. Enligt testresultaten bestäms orsaken som skrovets och bottenplattans olika jämnhet på grund av materialskillnader. Även tejpen för tätning av sömmen mellan skrov och bottenplatta påverkar skärpan i slaget och hindrar därmed flödets avlösning.Modellen som använts i tidigare experiment är inte lämplig för fortsatt utredningen. Den modulära designen orsakade olika gångläge beroende på hur skroven hade byggts upp. Dessutom är skrovet för smalt för vågproven. Det behövs därför en ny modell för att uppfylla målen med experimenten.I det här arbetet har designen ytterligare designmål och begränsningar, som att mäta sprutmotståndet och att undvika porpoising.Det finns få undersökningar om HSC-test med frigående modeller. För att undersöka sprutdeflektorers prestanda i testmiljö som liknar verkligheten är det nödvändigt med en frigående modell med eget framdrivnings- och styrsystem. Den preliminära designen, komponentvalet och testplanen beskrivs i detta dokument.
386

Parametric Adjoint Optimization of a Twisted Rudder

Hörberg, Andreas January 2020 (has links)
Optimization methods are commonly used to develop new products and are also an importantstep in more incremental design improvements. In the maritime industry, these methodsare often used to create more ecient vessels and to ful ll the environmental requirementsimposed by the IMO. In recent years, the adjoint method have been used more frequently.This method can be used to predict the inuence of some input parameters on a quantityin a Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation.In this project, the adjoint method has been investigated and applied on a relevant case;how it can be used to reduce the drag of a twisted rudder by changing the twist angles.STAR-CCM+ has been used to perform the CFD and adjoint simulations. These resultshave been imported to CAESES, a CAD-modeler, which connects the adjoint results to thedesign parameters. The adjoint results indicate a possible change of the design parameter,the twist angle is modi ed based on these results and a new geometry of the rudder is constructedin CAESES. Furthermore, the numerical results indicates that the method can beused to reduce the drag on the rudder. One of the cases in the project achieved a reductionof the rudder drag by 3.35 % and the total drag decreased with 0.18 %. However, the othertwo cases did not achieve a reduction of the drag and hence further investigations needs tobe done.The adjoint method have the possibility to be a good optimization alternative for developmentof new products or in engineering-to-order processes. The option of connecting theadjoint results to design parameters is a great advantage. On the other hand, the method inthis project is not reliable and the reason for the contradictory results needs to be studiedfurther. / Optimeringsmetoder är vanligt förekommande när nya produkter utvecklas och är också ett viktigt steg i inkrementella designförbättringar. I sjöfartsindustrin används dessa metoder för att skapa effektivare fartyg och för att uppfylla miljökraven framtagna av IMO. På senare år har adjointmetoden börjat användas mer. Metoden kan användas för att förutspåindataparametrars inverkan på en kvantitet i en strömningsmekanisk beräkning, även kallat CFD. I det här projektet ska adjointmetoden utvärderas och hur den kan användas för att reducera motståndet på ett tvistat roder genom att ändra tvist vinklarna. STAR-CCM+ har använts för att utföra CFD- och adjointberäkningarna. Dessa resultat importerades till en CAD-modellerare, CAESES, som kopplar adjointresultaten till designvariabler. Resultaten från adjointsimuleringen indikerar en möjlig förändring av designvariabeln, som sedan ändras utefter detta resultat och en ny rodergeometri genereras av CAESES. De numeriska resultaten indikerar att adjointmetoden kan användas för att reducera motståndet på ett tvistat roder. I ett av fallen i projektet reducerades motståndet med 3,35 % och det totala motståndet för hela fartyget reducerades med 0,18 %. Däremot så påvisade två andra fall ingen förändring av rodermotståndet och anledningen till detta kräver ytterligare unders ökningar. Adjointmetoden har möjligheterna att bli ett bra alternativ i en optimeringsprocess och för utveckling av nya produkter. Möjligheten att koppla adjointresultaten till designvariabler är också en stor fördel. Däremot så är metoden i detta projekt inte så tillförlitlig och anledningen till de motsägelsefulla resultaten måste studeras ytterligare.
387

Reissner Mixed Variational Theorem for Ritz Sublaminate Generalized Unified Formulation

Esposito, Pier Antonio January 2021 (has links)
This thesis is about the development of a new numerical method for the analysis of composite shells. The present work is based on Reissner Mixed Variational Theorem (RMVT), the Sublaminate Generalized Unified Formulation (S-GUF), and the Ritz approximation. The present work investigates a more efficient way to compute transverse stresses (sigma_xz, sigma_yz, sigma_zz) based upon RMVT, allowing assigning their order of continuity a priori. This is a great advantage compared to a conventional displacement-based approach. In order to enable computing of both global and local responses (depending on the user’sneeds) the S-GUF framework was adopted. The Generalized Unified Formulation (GUF) enables the implementation of approximations with virtually unlimited algebraic order within a single code, and the order could also vary for different variables. In addition to the GUF, the concept of Sublaminate was utilized, allowing for sub-sectioning of the domain in the thickness direction into sublaminates, and it is then possible to apply different formulations in each of these sub-domains. The curvature of the shells is strictly defined by their radius-to- thickness ratio. The flexibility of S-GUF is helpful in the sense that curvature is only introduced and treated if needed by the particular case at hand. The governing equations obtained applying S-GUF to RMVT were solved in a weak formulation using the Ritz approximation. This choice was made to save computational time, which is one of the main benefits of the presented method. Validation of the code was made by comparing results from the present formulation with solutions available in the literature. Good to excellent agreement was found for several benchmark cases, supporting that the formulation is valid and provides reliable solutions.Finally, numerical and analytical considerations about the developed method were made: its numerical stability, how to tune its parameters, and which models result more correct from an analytical standpoint. / Denna avhandling handlar om utvecklingen av en ny numerisk metod för analys av kompositskal.Det aktuella arbetet är baserat på Reissner Mixed Variational Theorem (RMVT), Sublaminate Generalized Unified Formulation (S-GUF) och Ritz-approximationen.Arbetet går ut på att ta fram ett mer effektivt sätt att beräkna spänningar ut ur planet (sigma_xz, sigma_yz, aigma_zz) och utnyttjar RMVT, vilket möjliggör lokal hantering av kontinuitet i varierande ordning, definierad a priori. Detta innebär en stor fördel jämfört med en konventionell förskjutningsbaserad metod. För att möjliggöra beräkning av både global och lokal lösning, beroende påanvändarens behov, antogs S-GUF-ramverket. Den generaliserade enhetliga formuleringen (GUF) gördet möjligt att inom samma formulering implementera approximationer med i princip obegränsad algebraisk ordning, vilka dåocksåkan skilja mellan olika variabler. Förutom GUF används även konceptet Sublaminate som gör det möjligt att dela upp domänen i tjockleksriktningen i underregioner (sublaminate), och det är dåmöjligt att tillämpa olika formuleringar i var och en av dessa subdomäner. Krökningen hos ett skal definiers strikt av förhållandet mellan dess radie och tjocklek. Flexibiliteten hos S-GUF är fördelaktig dåkrökning endast hanteras för de specifika fall där det förekommer. De ekvationer som erhålls genom att applicera S-GUF på RMVT löses påsvag formmed användning av Ritz approximation. Detta val gjordes för att möjliggöra en snabbare beräkningstid, vilket är en av fördelarna med denna metod. Genom att jämföra de resultat med lösningar tillgängliga i litteraturen var det möjligt att validera resultaten och därmed även själva formuleringen. God till utmärkt överensstämmelse påvisades för ett antal olika standardfall vilket styrker att metoden fungerar och attdess lösningar är pålitliga. Slutligen ritades numeriska och analytiska överväganden om metoden här utvecklad, såsom dess numeriska stabilitet, hur man ställer in dess parametrar och vilka modeller somär mer korrekta ur en analytisk synvinkel.
388

System modelling and evaluation of main battle tank fire precision / Modellering och prestandavärdering av en stridsvagns precision under gång

Hallbeck, Viktor January 2021 (has links)
This master thesis describes a study of the main battle tank dynamics in order to investigate the fire precision when a tank is driving in terrain. A model has been developed to simulate the dynamic interaction between the tank's hull and the ground irregularity in MATLAB and SIMULINK through the modelling of the tank's dynamics. Two different models of suspension system have been analysed. One linear model and one hydro-pneumatic model. Further the contribution from the cannon's recoil has been modelled to investigate its contribution to the dynamics of the vehicle. The models developed are on system level and is to be implemented in a larger model. Therefore are the models simplified and the thesis investigates to what degree of simplification the models will accurately predict the movement of the tank. / Denna examensarbete beskriver en studie på stridsvagnsdynamik för att undersöka precision av målträff när stridsvagnen framförs i terräng. En modell har utvecklats för att simulera hur stridsvagnar påverkas av underlagets variation i MATLAB och SIMULINK genom att modellera stridsvagnens dynamik. Två olika former av stötdämpare har undersökts, en linjär modell samt en hydro-pneumatisk modell. Även bidraget från kanonen's avfyrning har modellerats för att se hur rekylens bidrag påverkar rörelsen av stridsvagnen. Målet med studien var att ta fram en så förenklad modell som möjligt. Flera modeller har därför utvecklats för att jämföra förenklingsgraden.
389

Sensor fusion for estimating vehicle chassis movement / Sensor fusion för att uppskatta fordonets chassirörelse

Arthur Paul, Edwin Solomon, Varadharajan, Sanjay January 2021 (has links)
The aim of this thesis work is to investigate the possibility of applying a sensor fusion algorithm with a focus on estimating vehicle dynamic states, mainly the vehicle body accelerations. Modern passenger vehicles have several mechatronic systems such as active safety, comfort, driver assistance etc., which are highly dependant on accurate knowledge of such states. This work focuses on the mechatronic suspension system, which makes use of the body accelerations measurements to control the dynamics of the vehicle body in order to provide an improved driving experience. This work can be split up into two major parts, the first being the identification of available onboard sensors for measuring the vehicle body accelerations. Five different sensor combinations are considered and compared with each other. The next part is to develop a sensor fusion algorithm, in this case, a Kalman Filter (KF) based algorithm, which uses vehicle dynamic modelling knowledge to obtain accurate, reliable and less uncertain estimates of the states. Specifically, an Unscented Kalman Filter (UKF) and Cubature Kalman Filter (CKF) were built and compared with each other. Two different vehicle dynamic models, a vehicle planar dynamic model and a full car suspension model, were implemented to capture both the effects of road disturbances and drivingmanoeuvres on the vehicle body dynamics. Both these fusion algorithms were tested using simulation data and logged data and validated by comparing with an ideal sensing method to measure the body accelerations used currently at Volvo Car Corporation. / Syftet med detta examensarbete är att undersöka möjligheten att tillämpa en sensorfusionsalgoritm med fokus på att uppskatta fordonets dynamiska tillstånd, främst karossens acceleration. Moderna personbilar har flera mekatroniska system som aktiv säkerhet, komfort, förarassistans etc., som är mycket beroende av exakt kunskap om sådana tillstånd. Detta arbete fokuserar på det mekatroniska fjädringssystemet, som använder karossens accelerationsmätningar för att styra fordonets dynamik och för att ge en förbättrad körupplevelse. Detta arbete kan delas upp i två huvuddelar, den första är identifiering av tillgängliga inbyggda sensorer för mätning av fordonets accelerationer. Fem olika sensorkombinationer övervägs och jämförs med varandra. Nästa del är att utveckla en sensorfusionsalgoritm, i detta fall en kalmanfilter baserad algoritm, som använder kunskap om fordonets dynamik för att få exakta, pålitliga och mindre osäkra uppskattningar av tillstånden. Specifikt byggdes en UKF och CKF som jämfördes med varandra. Två olika fordonsdynamiska modeller, en plan dynamisk modell och en full hjulupphängningsmodell, implementerades för att fånga både effekterna av vägstörningar och körmanövrer på fordonets karossdynamik. Båda dessa fusionsalgoritmer testades med hjälp av simuleringsdata och loggade data och validerades genom att jämföra med en idealisk avkänningsmetod för att mäta karossaccelerationerna som används för närvarande på Volvo Car Corporation.
390

Accuracy verification of GT-Power model and reduction of computational time / Noggrannhetsverifiering av modell i GT-Power och reducering av beräkningstid

Dahl, Viktor, Dyrsmeds, Maja January 2022 (has links)
The noise produced by any new vehicles is tightly regulated by the European Union which have developed a standardised method for measuring the emitted noise of new vehicles. The method involves a vehicle driving past carefully positioned microphones at a specific range of engine speeds. Doing actual tests is time consuming and cost inefficient, thus, it would be beneficial to minimise the number of tests performed during development. There are multiple different noise sources contributing to the total noise levels emitted by a truck such as, aerodynamic noise, road noise, exhaust noise etc. In this project solely the exhaust noise will be investigated. There are existing models that can simulate the exhaust noise by using the source characteristics of the engine. The accuracy of the models that can calculate the source data is uncertain and they are often computationally heavy. Therefore, the purpose of this project is to verify the accuracy of the source acoustics of the engine for one such model and try to minimise the calculation times. To verify the accuracy of existing models a test is constructed that will be performed both by measurements and simulations in GT-Power. The aim is to use both methods to predict the source pressure and impedance, then compare the results and analyse any similarities. The test setup works as the guide for how to design the simulation model. This is mainly due to the difficulty to procure the necessary equipment needed to perform the test. Thus, the simulation models had to be adapted to match the layout of the test to the extent it is possible. The data obtained through testing needs to be post processed by performing an averaging to reduce the noise and use the two microphone method to calculate the source pressure. The data from simulation is also processed through a Multi-Load method to estimate the source pressure. The sound pressure level is then cal- culated for each method and the total SPL for each method is compared over the entire rev range. However, the resulting total SPL from each of the two approaches are different to each other. This suggests that the simulations should be used with caution when analysing acoustics. To try and reduce the computational time, one method is to reduce the size of the input data. This can be done in two different ways, either by reducing the number of engine speeds investigated or by reducing the number of frequencies analysed for each engine speed. Reducing speeds might not always be possible, thus, reducing the number of frequencies for each speed will be investigated. Analysing the pressure signal in the frequency domain show that the frequencies linked to the engine orders contain significantly larger pressures than the rest of the frequencies. Thus, solely these frequencies could be used to reduce the computational time but still give a representative result. In order to analyse the affect of removing frequencies the total acoustic energy is calculated for each engine speed and is compared with the acoustic energy of the frequencies belonging to the five first engine orders for the same speeds. These calculations of the sound energy show that the five first engine orders contain above 95% of the total sound energy for each engine speed. This suggests that it might be viable to use solely the pressure produced by the engine orders and still produce representative simulations. Thus, reduce the calculation time without affecting the results substantially. / Det bullernivåer som nyproducerade fordon avger är något som är strikt reglerat av Europeiska unionen som har tagit fram en standardiserad metod för att mäta det buller som avges från nya fordon. Metoden innefattar att ett fordon kör förbi ett antal noga utplacerade mikrofoner under en specifik del av varvtalsområdet. Att utföra dessa tester är både tidkrävande och kostsamt. Därför skulle det vara förmånligt att minimera antalet tester som behöver utföras under utvecklingsprocessen. Det är flera olika ljudkällor som bidrar till det totala ljudet som avges från ett fordon, bland annat, vindljud, vägljud och avgasljud. I detta projekt kommer endast avgasljudet analyseras. Det finns modeller som kan simulera avgasljudet genom att beräkna källdata från motorn. Noggrannheten hos dessa tester är dock fortfarande en osäkerhet och de är ofta beräkningstunga. Syftet med detta projekt är att undersöka noggrannheten hos dessa modeller samt att försöka minska tiden simuleringarna tar utan att påverka resultatet märkbart. För att undersöka noggrannheten kommer ett fysiskt test att utföras som sedan kommer att imiteras i GT-Power. Målet är att använda båda metoderna för att beräkna källtryck samt källimpedans för att sedan jämföra dessa resultat och analysera eventuella likheter. Testets utformning får agera som riktmärke för hur modellerna ska utformas. Detta är främst på grund av begränsade valmöjligheter när det kommer till de komponenter som behövs för att utföra testet. Därför är det smidigast att anpassa modellerna efter de komponenter som finns att tillgå för testet i den utsträckning det är möjligt. Den rådata som insamlas under testets gång behöver efterbehandlas genom att utföra en medelvärdesbildning för att minska bruset på signalerna. Samt att två mikrofonsmetoden behöver användas för att beräkna källtrycket. Data från simuleringarna behöver också behandlas för att beräkna källtrycket, men genom Multi-Load metoden. För båda metoderna beräknas sedan den totala ljudtrycksnivån för varje utvalt varvtal. Dessa ljudtrycksnivåer jämförs sedan med varandra över hela varvtalsområdet. Dock finns det en väsentlig skillnad mellan dessa två resultat. Detta tyder på att simuleringarna skall användas med försiktighet när det gäller akustiska analyser. För att minimera modellernas beräkningstid kan en metod vara att reducera mängden indata som använda. Detta kan göras på två olika sätt, antingen minskas antalet varvtal som tas i beaktning eller så minskas antalet frekvenser som ingår i varje varvtal. Att minska antalet undersökta varvtal är inte alltid ett alternativ, därför passar det bättre att undersöka möjligheten att minska antalet frekvenser som ingår i varje varvtal. När trycksignalerna för varje varvtal analyseras i frekvensplanet visar det sig att de frekvenser som är knutna till motorordningarna innehåller betydligt högre tryck än de resterande. Därför borde beräkningar men endast frekvenser knutna till motorordningarna kunna reducera beräkningstiden och fortfarande bibehålla ett representativt resultat. För att analysera påverkan av att reducera antalet frekvenser beräknas den totala akustiska energin för varje varvtal med samtliga frekvenser och denna jämförs med energin beräknad med endast trycken från de fem första motorordningarna inkluderade. Dessa energiberäkningar visar att den akustiska energi som finns i de fem första motorordningarna motsvarar mer än 95% av den totala akustiska energin i signalen. Detta tyder på att det är möjligt att endast ta dessa frekvenser i beaktning och ändå bibehålla en representativ simulering. Således minska beräkningstiden utan att påverka resultatet väsentligt.

Page generated in 0.0421 seconds