Ein kombinierter CFD-FEM-Ansatz zur Vorhersage von fluidgetragenen Vibrationen und Geräuschabstrahlung einer Rotationsschaufelpumpe

Die steigende Nachfrage nach geringeren Geräuschemissionen von Auto- optionalen Einheiten aufgrund der Elektrifizierung und höherer Erwartungen der Kunden hinsichtlich des Fahrkomforts führt zu einem Bedarf an geräuschärmeren Autokomponenten. Insbesondere hydraulisch angetriebene Autokomponenten werden oft als Hauptquelle für Geräusche im System identifiziert. Daher ist es notwendig, die Geräuschquellen im hydraulischen System zu untersuchen. In dieser Arbeit wird ein kombinierter CFD-FEM-Ansatz angewendet, um die strömungsinduzierten Geräuschabstrahlungen einer mechanisch betriebenen Getriebe-pumpe zu schätzen. Um dieses Ziel zu erreichen, muss der Mapping-Prozess, um das Druckfeld vom CFD auf das FEM-Netz zu übergeben, gültig sein. Zu diesem Zweck wird der Fehler während des Mapping-Prozesses bewertet und verschiedene Parameter, die die Mapping-Ergebnisse beeinflussen, werden analysiert. Darüber hinaus wird der Einfluss der Zeitstufenweite und der Länge des Zeitsignals auf die Frequenzauflösung des Kraftsignals untersucht, um eine geeignete Anregungskraft für die vibroakustische Simulation zu erhalten. Anschließend werden eine Kraftanalyse und eine strukturelle FEM-Simulation durchgeführt, um zu identifizieren, welches Strömungsphänomen am stärksten zur Anregung des Pumpengehäuses beiträgt. Bestimmte Stellen in der Pumpe mit hohen Lasten werden herausgestellt. Im letzten Schritt werden die Ergebnisse des vibroakustischen Modells mit Beschleunigungs- und Schallpegelmessungen der Pumpe verglichen, die in einem halb-antiläuftigen Raum durchgeführt wurden.