Mappatura delle vibrazioni della carrozzeria nei test NVH

Vibrometria laser multipunto senza contatto su portiere, vetri, pneumatici e specchietti

Nei test NVH (Noise, Vibration and Harshness) i reparti di sviluppo devono capire da dove nasce una vibrazione percepita in abitacolo, quali componenti la amplificano e come la risposta cambia con la frequenza. Portiere, specchietti, vetri, pneumatici, guarnizioni e incollaggio del parabrezza possono tutti contribuire al rumore percepito e alla qualità costruttiva avvertita dal cliente. Gli accelerometri a contatto restano uno strumento valido, ma richiedono tempo di installazione su ogni punto di interesse, possono alterare la risposta dinamica di strutture leggere e lasciano fuori dalla misura tutte le zone non strumentate.

La vibrometria laser Doppler multifascio supera questo limite acquisendo il campo vibrazionale dell'intera struttura senza applicare alcun sensore sul veicolo. Il sistema viene posizionato a pochi metri dal veicolo o dal componente da analizzare: una prima scansione di intensità verifica il ritorno ottico dalle superfici, comprese carrozzerie e pneumatici scuri, una seconda scansione ricostruisce la geometria 3D dell'area di interesse, quindi la vibrometria acquisisce simultaneamente la velocità di vibrazione su tutti i punti selezionati, generando una mappa vibrazionale densa collegata alla geometria reale del veicolo.

Il modello Q2 della gamma di vibrometri laser acquisisce fino a 65 punti laser simultanei con una banda di misura della vibrazione fino a 40 kHz, coprendo sia le frequenze tipiche della risposta strutturale della carrozzeria sia quelle più elevate legate a componenti minori. L'assenza di sensori a contatto elimina il carico di massa aggiunto e il cablaggio, preservando le condizioni al contorno reali della struttura in prova. I dati acquisiti sono esportabili per analisi dello spettro, estrazione dei picchi, forme di deflessione operativa e correlazione con modelli agli elementi finiti (FEM).

Per i reparti NVH questo si traduce in una preparazione del test più rapida, perché sostituisce grandi array di accelerometri con un'unica misura ottica multipunto, e in una diagnostica più completa, perché rende visibili pattern di vibrazione spaziale che sensori isolati rischiano di non cogliere. Il confronto tra frequenze e forme di vibrazione locali o globali aiuta a individuare aree debolmente vincolate e a validare in modo più rapido modifiche di smorzamento, incollaggio o allestimento, con un collegamento diretto tra dato vibrazionale e geometria, utile anche per la validazione dei modelli di calcolo.

 

L'analisi modale di superfici estese o difficili richiede di acquisire molti punti di vibrazione mantenendo coerenza di fase tra le misure, condizione che gli approcci a scansione sequenziale faticano a garantire. Questo sistema risolve il problema acquisendo 65 punti simultanei con tecnologia FMCW, restituendo mappe di vibrazione dense e coerenti anche su superfici scure o porose che mettono in difficoltà i sistemi ottici convenzionali.

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