Acoustic Signature | Gruppo VULKAN

Geräuscharmes Schiffsdesign

Le caratteristiche acustiche rivestono un'importanza fondamentale nel settore della difesa. I requisiti specifici dipendono dal tipo di imbarcazione e dall'uso operativo previsto e riguardano sia il rumore sottomarino irradiato ammissibile sia i livelli di rumore interni a bordo delle navi. Definendo i limiti di rumore per tutte le unità navali, le singole fonti di rumore e i componenti, si garantisce che il progetto complessivo rimanga acusticamente discreto, rendendo così più difficile l'individuazione dell'imbarcazione.

Una parte significativa delle vibrazioni e dei rumori indesiderati proviene dalla sala macchine. Il disaccoppiamento dei macchinari, quali gruppi elettrogeni, motori diesel marini, motori elettrici, riduttori e pompe, è una misura fondamentale per ridurre il rumore irradiato sott'acqua. Impedisce che le vibrazioni e il rumore vengano trasmessi direttamente dai macchinari allo scafo della nave attraverso le fondamenta, evitando così la propagazione delle onde sonore nell'acqua o all'interno dell'imbarcazione.

Illustrazione di un sottomarino visto di lato, raffigurato in colore azzurro su sfondo blu. Il sottomarino è allungato con dettagli accennati come la torretta e le pinne di poppa.

Esempio di schema dei componenti

Il diagramma mostra le vie di trasmissione delle vibrazioni e dei rumori in una catena cinematica meccanica. Le fonti principali sono il motore e il cambio, collegati alla struttura tramite cuscinetti e giunti. Le vibrazioni vengono trasmesse alla fondazione e alla struttura della nave attraverso i livelli dei cuscinetti superiori e inferiori e il telaio intermedio. Da lì possono propagarsi ulteriormente nelle aree adiacenti e infine essere irradiate nelle cabine sotto forma di rumore subacqueo o rumore aereo. La figura illustra il collegamento tra i componenti meccanici e gli elementi strutturali, rilevante per l'analisi acustica e dinamica.

Diagramma con più riquadri orizzontali collegati da linee. In alto cinque riquadri affiancati, sotto una fila verticale di sette riquadri. Una linea blu collega il riquadro in alto a sinistra al centro della fila inferiore.

Un grafico con una linea tratteggiata discendente che mostra diverse piccole punte e depressioni. Nella parte superiore è presente un campo di testo con la scritta “Sound Transfer Function Gearbox Coupling” (Funzione di trasferimento del suono - Accoppiamento del cambio). A sinistra si trova l'asse verticale, in basso l'asse orizzontale, entrambi senza etichetta.

Un grafico con una linea nera frastagliata che va dall'alto a sinistra al basso a destra, mostrando diversi picchi e cali. In alto c'è un riquadro di testo azzurro con la scritta “Structure-Borne Noise Levels Gearbox” (Livelli di rumore trasmesso dalla struttura del cambio). A sinistra c'è l'asse verticale, in basso l'asse orizzontale, entrambi senza etichetta.

Diagramma con una linea blu discendente che va dall'alto a sinistra verso il basso a destra e presenta diverse piccole oscillazioni alla fine. Sopra è riportata la dicitura “Sound Transfer Function Engine Coupling” (Funzione di trasferimento del suono Accoppiamento motore).

Diagramma con una linea nera irregolare su sfondo bianco. A sinistra un asse verticale, in basso un asse orizzontale. In alto un campo di testo con la scritta “Structure-Borne Noise Levels Engine”.

Diagramma con una linea blu tratteggiata che inizialmente è piatta e poi mostra un aumento con un picco sulla destra. In alto c'è scritto “Dynamic Transfer Stiffness Upper Mounts” (Rigidità di trasferimento dinamico dei supporti superiori).

Diagramma con linea blu tratteggiata che inizia piatta e mostra diverse onde verso l'alto. In alto c'è scritto “Dynamic Transfer Stiffness Lower Mounts” (Rigidità di trasferimento dinamico dei supporti inferiori).

A technical illustration shows several interconnected components in a horizontal arrangement. On the left is an elongated rod or shaft connected to a smaller element. This is followed by a rectangular block with a gear symbol. To the right of this is a larger, elongated component with several parallel lines and small circles, which rests on a rail or platform. Blue, curved lines are shown around the components.

Disegno esploso di un componente meccanico con diversi singoli elementi, tra cui componenti cilindrici e sferici disposti in linea. Linee sottili collegano le parti con punti di etichettatura.

Diagramma con una linea grigia che parte dall'angolo superiore sinistro e scende in diagonale, proseguendo poi in orizzontale. A sinistra un asse verticale, in basso un asse orizzontale. In alto un campo di testo con la scritta “Reference Foundation Impedance”.

Grafico sotto forma di diagramma circolare con diverse frecce curve disposte attorno a un elemento centrale. Al centro è presente del testo, circondato da ulteriori campi di testo lungo le frecce. A destra è presente un'area rettangolare con testo aggiuntivo.

Diagramma con diverse linee colorate che vanno da sinistra a destra. Alcune linee sono orizzontali, altre leggermente inclinate. A sinistra un asse verticale, in basso un asse orizzontale. In alto un campo di testo con la scritta “Rigid Body Modes”.

Grafico con tre linee: una linea tratteggiata nera, una linea tratteggiata rossa e una linea punteggiata nera, tutte leggermente inclinate da sinistra a destra. A sinistra un asse verticale, in basso un asse orizzontale. In alto un campo di testo con la scritta “Limiti”.

Come la vibroacustica contribuisce all'approccio olistico di VULKAN

La selezione di elementi elastici, quali giunti e supporti antivibranti, per l'isolamento di macchinari rumorosi e soggetti a vibrazioni intense deve garantire il rispetto dei livelli limite richiesti in posizioni definite, ad esempio sulle fondazioni o sulla parte inferiore del telaio intermedio, senza compromettere altri criteri prestazionali del sistema. Un'analisi completa richiede la considerazione di tutte le fonti di rumore rilevanti, delle proprietà dinamiche dipendenti dalla frequenza degli elementi elastici e dell'interazione tra i componenti nella previsione delle vibrazioni e del comportamento del rumore strutturale.

È altrettanto importante considerare l'impedenza della fondazione e, se del caso, le proprietà dinamiche del telaio intermedio, poiché queste influenzano in modo significativo la risposta vibroacustica complessiva del sistema. I calcoli necessari vengono eseguiti utilizzando il VULKAN Acoustic Toolbox (VAT) in combinazione con simulazioni numeriche avanzate basate sul metodo degli elementi finiti. Le variabili di input più importanti sono presentate nella pagina precedente. Un fattore decisivo per il successo del progetto è una stretta collaborazione orientata alla soluzione con gli specialisti acustici del cliente in ogni fase del processo di progettazione.

Misurazione acustica interna

Disegno tecnico semplificato di un gruppo meccanico. Al centro un elemento cilindrico blu, a sinistra e a destra componenti grigi che sembrano supporti o cuscinetti. — [Translate to Italian:] Akustikprüfstand für Kupplungen

VULKAN getta le basi per una progettazione ottimale dei sistemi attraverso una caratterizzazione precisa dei prodotti condotta su banchi di prova proprietari. In questo processo, le proprietà dinamiche di trasmittanza dei nostri supporti antivibranti in gomma vengono misurate in direzioni traslatorie in conformità con gli standard applicabili. Le procedure di misurazione standardizzate applicate consentono una valutazione precisa del comportamento vibroacustico e dinamico in condizioni operative.

Le caratteristiche del rumore strutturale dei nostri giunti in gomma altamente flessibili vengono determinate utilizzando un banco di prova progettato su misura presso il Centro di prova VULKAN. Utilizzando un sistema a doppio shaker, siamo in grado di misurare sia la perdita di trasmissione che la perdita di inserzione in direzione assiale, radiale e torsionale, con eccitazioni di forza dinamica che raggiungono fino a 16 kN.