Una guida ingegneristica per lo sviluppo di modelli numerici di simulazione NVH per trasmissioni meccaniche.
(prima parte)
Le caratteristiche di rumorosità e vibrazione (NVH) sono aspetti sempre più critici della progettazione dei riduttori, che influenzano la percezione della qualità del prodotto da parte dell’utente.
Nel mercato odierno, la riduzione del rumore e delle vibrazioni indesiderate non solo migliora la soddisfazione dell’utente, ma fornisce anche un significativo vantaggio competitivo.
Nel campo dell’ingegneria meccanica, nella maggior parte dei casi, le vibrazioni strutturali sono responsabili della radiazione sonora. Inoltre, con le crescenti esigenze di protezione ambientale, il campo del rumore strutturale e aereo sta diventando sempre più restrittivo.
Per affrontare questa sfida, interi reparti aziendali sono dedicati all’analisi e ottimizzazione della rumorosità dei loro prodotti.
Ecco perché l’analisi NVH sta diventando una disciplina ingegneristica a sé stante. Inoltre, i modelli computazionali e le simulazioni sono diventati strumenti essenziali per gli ingegneri dei cambi.
Questi strumenti consentono di prevedere e ottimizzare le prestazioni NVH durante la fase di progettazione, attraverso la simulazione di varie condizioni operative, l’identificazione di potenziali fonti di rumore e la valutazione del rumore aereo con criteri fisici e psicoacustici.
Le analisi NVH sono condotte sia con misurazioni fisiche che con simulazioni numeriche. Le simulazioni numeriche sono particolarmente interessanti perché riducono al minimo il lavoro umano, il tempo e le risorse materiali. Inoltre, offrono approfondimenti su sistemi complessi e interazioni che spesso non sono rilevabili con i metodi sperimentali.
L’accuratezza di questi modelli di simulazione dipende molto dall’esperienza dell’utente, dalla conoscenza dettagliata dei componenti in esame e dai vari metodi di validazione.
Da un lato, l‘integrazione dei dati sperimentali nel flusso di progettazione computazionale assicura che il modello rifletta accuratamente il comportamento reale del riduttore, portando a previsioni più affidabili e a un’ottimizzazione NVH più efficiente.
D’altra parte, le misurazioni sperimentali spesso non sono fattibili perché, ad esempio, i componenti da studiare non esistono ancora fisicamente, oppure le competenze, le attrezzature o il software necessari non sono disponibili o sono troppo costosi.
Di conseguenza, le simulazioni e le indagini sperimentali sono ancora spesso trattate e valutate separatamente nella pratica. La disparità tra gli approcci sperimentali e computazionali sottolinea la necessità di un quadro più integrato per determinare quali parametri debbano essere stimati utilizzando i dati sperimentali e quali possano essere derivati dalla letteratura esistente o da semplici approssimazioni.
