Banden en wegdek in relatie tot geluid
29 september 2010, Beatrixgebouw Jaarbeurs Utrecht
Dagvoorzitter:
dr. ir. Y.H.(Ysbrand) Wijnant
Organisatoren:
dr. G.J. (Gijsjan) van Blokland
prof. dr. ir. N.B. (Bert) Roozen
dr. ir. Y.H.(Ysbrand) Wijnant
Programma
09:00 – 09:30 Ontvangst en koffie/thee
09:30 – 09:40 Boudewijn Kortbeek - VROM
09:40 – 10:20 Ervaringen met en toekomst
ontwikkelingen van stille wegdekken
Gijsjan van Blokland, Ronald van Loon (M+P)
Voor het verbeteren van de geluidsituatie langs drukke wegen wordt
steeds meer gebruik gemaakt van stille wegdekken. In de
presentatie zal worden ingegaan op de definitie van het begrip
“stil”. Er zal een aantal typen stille wegdekken behandeld worden
en er zal aangegeven worden van welke (combinatie van) mechanismen
de geluidtechnische effecten het gevolg zijn en hoe deze afhangen
van de voertuigsnelheid en het type band. Voorts zal ingegaan
worden op de materiaaltechnische aspecten en de wijze waarop
hiermee de levensduur van het effect verbeterd kan worden. Als
laatste zal de implementatie van deze wegdekken in het reken- en
meetvoorschrift wegverkeerslawaai toegelicht worden.
10:20 – 11:00 Modelleren van de wegdekinvloed
op het rolgeluid van banden met SPERoN (Statistical Physical
Explanation of Rolling Noise)
Ard Kuijpers (M+P)
De invloed van het soort wegdek op het rolgeluidniveau van banden
is erg groot en tussen het stilste en lawaaiigste wegdek bestaat
ruim 10 dB verschil. In de presentatie wordt ingegaan op de
mogelijkheid de geluidtechnische prestaties van een wegdek vooraf
te bepalen met kennis van de specifieke wegoppervlakeigenschappen,
textuur, akoestische en mechanische impedantie en
stromingsweerstand. Het model is een synthese van een mechanisch
model voor het contactvlak, een statistisch model voor de
bandrespons en een akoestisch model voor het hoorneffect. Het
model is ontwikkeld door Chalmers University, Müller-BBM en M+P en
inmiddels al met succes voor de ontwikkeling van uiteenlopende
wegdektypen toegepast (zie ook
www.speron.net)
11:00 – 11:15 Koffie/theepauze
11:15 – 11:55 Nieuwe ontwikkelingen op het
gebied van verkeersgeluidemissie
Foort de Roo (TNO)
11:55 – 12:35 Zeer stille wegdektechnologie
op basis van elastische deklagen
Luc Goubert (Onderzoeker, Verantwoordelijke Lab Oppervlakkenmerken
– Markeringen – Geluid Onderzoekingscentrum voor de Wegenbouw)
In enkele testen is het grote geluidreductie potentieel van
poro-elastische wegdekken al aangetoond Deze wegdekken combineren
een lage textuur, een breedbandige absorptie en een verende
toplaag om tot een 10 dB verbetering te komen ten opzichte van een
standaard wegdek. Een belangrijk probleem, de voorlopig heel
beperkte duurzaamheid, staat de brede toepassing van deze
technologie echter nog in de weg. In de presentatie wordt een
stand van zaken gegeven van het onderzoek in verband met dit
nieuwe concept, dat onder andere gevoerd wordt in het kader van
het Europese PERSUADE project. Naast het akoestische en
civieltechnische aspect wordt ook even ingegaan op de rolweerstand
van dit experimentele wegdektype.
12:35 – 13:30 Lunchpauze
13:30 – 14.10 Why is it so difficult to lower
the sound radiation of all tires in a tire family?
Dr. Ernst Ulrich Saemann, Continental Reifen Deutschland GmbH
Nowadays it is the state of the art that the essential mechanisms
of vehicle noise excitation in the speed range from 40 km/h to 120
km/h are no longer the engine and the power train noise but the
tire/road noise. Among all involved parties it is accepted that
the noise emission from tires during normal driving must be
substantially reduced. But neither with regulations nor with
measurements can the tire/road noise be reduced. First of all, the
noise source mechanism must be understood completely and the
target conflicts during tire development must be solved. The tire
manufactures have been searching for many years for constructions,
which fulfil the targets of the automotive industry and generate
less noise. If the main focus of the tire design is on low noise,
it is nowadays possible to build tires which are only 1 dB louder
than a blank tyre. This can be reached mainly by tuning the tread
pattern and by choosing proper compounds. A further reduction of
tire excitation by tread pattern optimization cannot be expected.
As the tread pattern is needed to achieve the required safety
level, further noise reduction has to be addressed in the future
mainly by optimized tire construction. But this leads to target
conflicts because the requirements for noise, safety and rolling
resistance on the tire construction are contradictory. Therefore
the excitation by road needs to be addressed or else it would need
a technological break-through in tire development if a further
shift to lower noise levels for all tires in a family is required.
Of course, the tire industry is devoted to helping to reduce the
traffic noise in situations where the rolling tire/road noise is
dominant.
14:10 – 14.50 Modeling and evaluating
interior tire-road noise
Dirk Bekke, Apollo Vredestein B.V., Ysbrand Wijnant, University of
Twente
Exterior and interior tire-road noise is a common problem for
car and tire manufactures. Exterior tire-road noise is bounded by
SPL limits mentioned on a vehicle pass-by as described in UN-ECE
R117 and EC R661/2009. Interior tire-road noise on the other hand
is determined by market requirements. Predicting interior
tire-road noise and determining these market requirements are
still very challenging. First a brief review of interior and
exterior tire-road noise model approaches is given in order to
distinguish which model approach for interior tire-road noise is
most promising. Some experimental considerations are given as a
guide line for this evaluation. A full FEM/BEM exterior tire-road
noise model combined with measured structure and air-borne
transfer paths appears to be most promising. Secondly an validated
experimental method is described for determining the market
requirements by using a relative small jury. The development of
this method and some results will be discussed. By combining the
interior tire-road noise model with the experimentally determined
market requirements one obtains an engineering tool to tune whole
tire-road-vehicle combinations for a comfortable interior sound
field.
14:50 – 15.05 Koffie/theepauze
15:05 – 15.45 Tire/road interaction and force
transmissibility of rolling tires, key ingredients for the
prediction of interior vehicle noise
Bert Roozen, Ines Lopez, TU Eindhoven
The current developments towards electrified vehicles pose new
requirements on tire/road noise reduction, since tire/road noise
will become the main contributor to interior vehicle noise in
urban traffic. To predict the contribution of tire rolling noise
to interior noise, three main ingredients are needed: the contact
forces, the tire transmissibility (which relates the contact
forces to the hub forces) and the transfer function from hub
forces to the sound pressure level (SPL) at the passenger’s ears.
In this presentation the first two ingredients are addressed. At
the Mechanical Engineering Department of the Eindhoven University
of Technology (TU/e) a new methodology, called Modal Arbitrary
Lagrangian Eulerian (M-ALE) approach, has been developed to
describe the dynamic behavior of rolling loaded tires. This method
allows formulating the dynamic model of the tyre and the tire/road
interaction directly in the (non-rotating) vehicle-fixed reference
system. Compared to other methods that work in the (rotating)
tire-fixed reference system, our method has the advantage that the
contact forces and the tire transmissibility are directly
determined in the vehicle-fixed reference system. This makes our
formulation straight-forward to implement in a component mode
synthesis approach, where the transfer function from road texture
to SPL at the passenger’s ear is built from the transfer matrices
of the components involved in the transmission path.
15:45 – 16:25 Application of Operational
Transfer Path Analysis on Vehicle Tire Noise
Dennis de Klerk
In this presentation Tire Noise is analyzed with the
Operational Transfer Path Analysis method. Both Air-borne and
Structure-borne paths from the tyre to the vehicle compartment are
included in the analysis. This analysis uses microphones near the
rolling tyre and acceleration sensors near the wheel hub. Vehicle
coastdown runs are measured on a dynamometer. From the analysis it
can be shown which frequency ranges are dominated by Structure
and/or Air-borne noise. This information can be used by vehicle
manufacturers to optimize their design. The presentation will
start with a brief discussion on the OTPA method's theory,
followed by the Tire Noise analysis itself accompanied with
conclusions.
16.25 Afsluiting en borrel
Deelname
Opgave voor deelname aan deze bijeenkomst kan geschieden door
middel van het aanmeldingsformulier op
de website van
het NAG (klik op deze link). De kosten voor de lunch bedragen
€ 20,00 per persoon. U wordt verzocht alleen dan voor de lunch in
te schrijven als u daaraan ook met zekerheid zult deelnemen, dit
in verband met de aan de organisatie verbonden financiële
verplichtingen.
Niet-leden zijn eveneens welkom op deze lezingendag. De kosten voor deelname en lunch voor niet-leden bedragen € 75,00. Bij betaling van dit bedrag hebben deelnemers recht op vrijstelling van het 1e jaar contributie van het NAG bij aanmelding als lid. Studerende niet-leden kunnen gratis deelnemen aan de lezingendag en betalen uitsluitend, voor zover van toepassing, € 20,00 voor de lunch. Alle kosten dienen ter plekke contant voldaan te worden.
Bron: NAG