Tyre cavity noise : porous materials as a countermeasure

The thesis focuses on the problem of tyre cavity noise. This phenomenon may significantly affect vehicle interior noise, at frequencies around 200 Hz. The insertion of a sound absorbing treatment inside a tyre is known to be an efficient countermeasure. This thesis aims at providing a methodology for predicting the attenuation of the tyre cavity resonance for different sound absorbing materials and layouts. This target is pursued through analytical/numerical models, supported by experimental tests, in order to characterize the sound absorbing materials and to estimate the resulting damping performance. With reference to continuous acoustic treatment, the main outcome is the development of a simple analytical model which is suitable for predicting the effect on the cavity resonance due to specific combinations of volume and properties of the liner. Discontinuous treatments have been simulated through numerical models. The final result is that for fixed material characteristics, the volume of the lining treatment has a fundamental influence on the attenuation of the cavity resonance. Moreover, for fixed volume and material properties, the cavity resonance attenuation can be increased by choosing a proper layout.

Il presente lavoro di tesi affronta il problema del rumore di cavità dello pneumatico. Questo fenomeno influisce significativamente sul rumore interno al veicolo per frequenze prossime a 200 Hz. L'applicazione di un trattamento fonoassorbente all'interno dello pneumatico è nota per essere un'efficiente contromisura a questo problema. L'obiettivo della presente tesi è lo sviluppo di una metodologia d’indagine che possa essere utilizzata per prevedere l'attenuazione della risonanza di cavità per diversi materiali e layout. A tale scopo, sono stati sviluppati modelli analitici/numerici, supportati da test sperimentali, utili a caratterizzare i materiali fonoassorbenti e a stimare lo smorzamento introdotto. Relativamente a trattamenti continui, il risultato finale è lo sviluppo di un semplice modello analitico in grado di prevedere l'effetto sulla risonanza di cavità al variare sia del materiale sia del suo volume. Attraverso modelli numerici della cavità, sono stati simulati anche trattamenti acustici discontinui. Si ottiene che, per proprietà del materiale fissate, il volume ha un effetto importante sullo smorzamento della risonanza. Inoltre, per volume e propreità del materiale fissate, l'attenuazione può essere aumentata scegliendo un opportuno layout.