The more and more demanding requirements in terms of rotorcraft interior noise comfort have brought to the development of many technical solutions aimed at reaching target noise levels inside the cabin. Liner systems composed by lightweight trim panels connected to the rotorcraft fuselage by means of vibration isolators are here investigated. Particular attention is devoted to the performance of the isolators when coupled to a receiving structure. Different models for a system made up by one vibration isolator and a beam-like vibrating structure are proposed focusing on the mid-high frequency range. The models are then validated based on experimental tests on aluminum and sandwich beams coupled to vibration isolators with different dynamic stiffness. A more realistic case of a trim panel supported by vibration isolators is then numerically investigated through a hybrid deterministic/SEA method. A numerical validation of the proposed approach is first performed, then different combinations of trim panels and isolators are considered. Both the experimental tests performed on beam-like receiving structures and the numerical investigations on trim panels, confirm that the isolator dynamic stiffness together with the impedance of the receiving structure and the attenuation across the isolator are fundamental design parameters for the development of efficient liner system for rotorcraft.
I requisiti sempre più stringenti in termini di comfort acustico degli elicotteri richiedono lo sviluppo di soluzioni tecniche adeguate al raggiungimento di specifici obiettivi in termini di livelli di rumorosità allinterno della cabina. Il presente lavoro tratta dei sistemi di liner costituiti da pannelli di trim collegati alla fusoliera del velivolo per mezzo di isolatori di vibrazioni. Particolare attenzione è prestata alla valutazione delle performance degli isolatori accoppiati ad una struttura ricevente. Nella gamma delle frequenze medio-alte vengono sviluppati diversi modelli per un sistema composto da un solo isolatore di vibrazioni accoppiato ad una struttura ricevente, rappresentata da una trave snella. I modelli sono poi validati sulla base di prove sperimentali effettuate su sistemi costituiti da travi di alluminio e travi sandwich accoppiate con isolatori, aventi entrambi diverse rigidezze dinamiche. Il caso più realistico di un pannello di trim supportato da più isolatori di vibrazioni viene investigato numericamente mediante un metodo ibrido determin- istico/SEA. Il metodo viene dapprima validato numericamente e successivamente vengono considerate diverse combinazioni di pannelli di trim e isolatori. Sia le prove sperimentali, effettuate accoppiando un singolo isolatore con di- versi tipi di trave, che le analisi numeriche svolte su panelli di trim, confermano l’importanza della rigidezza dell’isolatore unitamente all'impedenza della struttura ricevente e all'isolamento monte/valle, come parametri di progetto fondamentali per lo sviluppo di sistemi di liner efficaci in termini di mitigazione del rumore structure-borne.
Modelling and testing of liner systems for rotorcraft structure-borne interior noise analysis
PONTIGGIA, UMBERTO
2018/2019
Abstract
The more and more demanding requirements in terms of rotorcraft interior noise comfort have brought to the development of many technical solutions aimed at reaching target noise levels inside the cabin. Liner systems composed by lightweight trim panels connected to the rotorcraft fuselage by means of vibration isolators are here investigated. Particular attention is devoted to the performance of the isolators when coupled to a receiving structure. Different models for a system made up by one vibration isolator and a beam-like vibrating structure are proposed focusing on the mid-high frequency range. The models are then validated based on experimental tests on aluminum and sandwich beams coupled to vibration isolators with different dynamic stiffness. A more realistic case of a trim panel supported by vibration isolators is then numerically investigated through a hybrid deterministic/SEA method. A numerical validation of the proposed approach is first performed, then different combinations of trim panels and isolators are considered. Both the experimental tests performed on beam-like receiving structures and the numerical investigations on trim panels, confirm that the isolator dynamic stiffness together with the impedance of the receiving structure and the attenuation across the isolator are fundamental design parameters for the development of efficient liner system for rotorcraft.File | Dimensione | Formato | |
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