NVH und Fahrzeugakustik

Der Fahrkomfort und die Fahrzeugakustik spielen in der Fahrzeugentwicklung eine immer wichtigere Rolle. So wird einerseits die qualitative Beurteilung eines Fahrzeugs maßgeblich von dem akustischen und schwingungstechnischen Verhalten beeinflusst, andererseits gelten weltweit immer strengere Grenzwerte für Schallemissionen hinsichtlich Lärmschutz.

Um die Entwicklung von Fahrzeugen diesbezüglich zu unterstützen bedarf es einer Berücksichtigung des NVH-Verhaltens in früheren Phasen des Produktentwicklungsprozesses. Dazu müssen vor allem die Wechselwirkungen zwischen Teilsystemen und dem Gesamtsystem, sowie deren Wirkung auf den Menschen untersucht und quantifiziert werden.

Wir forschen daher an effizienten Methoden und Prozessen, die eine ganzheitliche und prozess-begleitende Validierung hinsichtlich Akustik und Schwingungen realisieren.

FF NVH und Fahrzeugakustik

Forschungsschwerpunkte

Forschungsschwerpunkte sind Methoden und Prozesse zur Entwicklung und Validierung von nutzerorientierten Mobilitätssystemen. Der Fokus liegt dabei auf der durchgängigen Integration von Simulation und Test für den Bereich NVH, sowie der Konzipierung von Validierungsumgebungen. Wesentliche Themen sind:

  • NVH (Gesamtfahrzeug und Komponenten)
  • Komfortobjektivierung, Auswertungsmethoden und Validierung der Fahrzeuginnen- und Fahrzeugaußenakustik
  • Simulierte Vorbeifahrt: Fahrzeugaußengeräuschhomologation
  • Suggestives Sounddesign: Nutzung eines aktiven Sounddesigns zur Beeinflussung des Fahrverhalten 
  • AVAS-Warngeräusche: Objektivierung und Prädiktion der subjektiven Wahrnehmung von Acoustic Vehicle Alerting System (AVAS) Warngeräuschen
  • Vibroakustische Metamaterialien (VAMM)
  • NVH Verhalten von Brennstoffzellen

Systeme

Methoden und Prozesse der NVH erforschen wir sowohl anhand technischer Gesamtsysteme als auch ausgewählter Teilsysteme. Dafür stehen uns unmittelbar am Institut Powertools und Antriebssysteme zur Verfügung. Darüber hinaus erforschen wir in Zusammenarbeit mit unseren Partnern ein breites Spektrum unterschiedlicher Systeme, das von der Automobilindustrie und ihren Zulieferern bis hin zum Sondermaschinenbau reicht. Im Forschungsfeld "NVH und Fahrzeugakustik" liegt der Fokus für Entwicklungs- & Validierungsumgebungen auf:

  • Manuell gesteuerte und (teil-) automatisierte Fahrzeuge
  • System "(automobiler) Antriebstrang"
    • konventionelle Antriebssysteme
    • elektrische, hybride und leistungsverzweigte Antriebssysteme
  • Teilsysteme und Komponenten
    • Getriebe und Getriebetopologien
    • Nebenaggregate (Klimakompressor, Kühl- und Schmiermittelpumpen,...)
    • Komfort-Aktuatoren (Fensterheber, el. Parkbremse, Lenkunterstützung,...)
    • Systeme zur Schwingungsberuhigung
    • Kupplungssysteme
    • Abgassysteme
  • Active Sounddesign (ASD)
  • AVAS Sounddesign

Methoden

Im Forschungsfeld werden unter anderem zu folgenden Themenschwerpunkten im Kontext NVH unter Berücksichtigung systemischer Einflussfaktoren Entwicklungs- & Validierungsmethoden eingesetzt und entwickelt:

  • Entwicklung bedarfsgerechter Produkte und zugehöriger Validierungsumgebungen mit Fokus auf NVH
  • Komfortobjektivierung für unterschiedliche Stakeholder
  • Analyse und Berücksichtigung von Kundenbedürfnissen von Endnutzern, Fahrzeugherstellers & Zulieferers (Skalierungen)
  • Außengeräuschhomologation bei der simulierten Vorbeifahrt
  • Ermittlung des akustischen Zentrums
  • Beeinflussung des Fahrverhaltens über Active Sounddesign
  • Prädiktion der subjektiven Wahrnehmung (Annoyance/Pleasantness) von AVAS Warngeräuschen
  • Vibroakustische Simulationen (FE)
  • Auralisierung mittels XR-Anwendungen
  • Einsatz des IPEK-XiL-Framework zur durchgängigen Validierung technischer Systeme
  • Einsatz von NVH Methoden nach Standards: Transferpfadanalysen, Modalanalysen, Schallleistungsmessungen, Vorbeifahrtmessungen, ...

Prozesse

Auf der Grundlage der Theorie der NVH erforschen und gestalten wir für die  Produktentwicklung Entwicklungs- & Validierungsprozesse, beispielsweise:

  • Prozesse zur Analyse und Optimierung des NVH-Verhaltens
  • Prozesse für Akustikmessungen innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs (z.B. Kunstkopfmessungen, simulierte Vorbeifahrt)
  • Prozesse für Sounddesign
  • Prozesse für Objektivierung von Komfort und der subjektiven Wahrnehmung des Menschen
  • Prozesse für Benchmarking und Standardisierung
  • Prozesse für die Durchführung von reproduzierbaren Fahr- und Rollenprüfstandversuchen

Ausstattung

Praxisorientierte, theoretische und experimentelle Untersuchungen auf unseren Prüfständen oder durch mobil einsetzbare Messtechnik:

  • Akustikrollenprüfstand: 2-Achs-getriebener Rollenprüfstand mit Vehicle-in-the-Loop-Technologie im Halbfreifeldraum (untere Grenzfrequenz von 63Hz). Die Informationsbroschüre können Sie hier downloaden.
  • Fahrroboter (SAP 2000)
  • 3D-Laser-Scanningvibrometer (PSV 3D) zur berührungslosen und rückwirkungsfreien Erfassung 3-dimensionaler Schwingungen von Oberflächen
  • 3D-Schallintensitätssonde (LMS SoundBrush)
  • Kunstkopf, Uni- und Triax-Beschleunigungssensoren, Freifeld-Mikrofone, 40-Kanal Front-End und AFT TORnado
  • Head Acoustics ArtemiS SUITE
  • Akustische Kamera (HEAD VISOR)
  • IPEK-Fahrsimulator mit Force-Feedback-Pedal
  • Diverse Versuchsfahrzeuge (konventionell, hybridisch, elektrisch, AVAS-Sounddesign)

Weitere Ausstattung des Instituts finden Sie hier.

Bachelor- / Masterarbeiten

Aktuelle Bachelor- und Masterarbeiten im Forschungsfeld NVH und Fahrzeugakustik finden sie hier.

Kontakt

asd
M. Sc. Tobias Gohlke

+49 721 608 42995tobias gohlke ∂does-not-exist.kit edu

Leiter der Forschungsgruppe 

NVH - Noise Vibration Harshness 

Standort Campus Ost

Ausgewählte Veröffentlichungen im Forschungsfeld


2023
Evaluating emotionalizing effects of active sound designs
Petersen, M.; Zaimovic, M.; Albers, A.
2023. INTER-NOISE and NOISE-CON23 Congress and Conference Proceedings, InterNoise23, Chiba, Japan, 4689–4700, Institute of Noise Control Engineering (INCE). doi:10.3397/IN_2023_0666
Implementation of a Validation Environment for an Emotionalizing Sound Design in a Driving Simulator
Petersen, M.; Düser, T.; Albers, A.
2023. doi:10.5445/IR/1000170068
Vibroacoustic metamaterials as add-on solution for noise reduction in existing housing structures
Bopp, M.; Albers, A.
2023. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise22, Glasgow, Scotland, Pages 3999-5001, 4420–4430, Institute of Noise Control Engineering of the USA (INCE-USA). doi:10.3397/IN_2022_0632
2022
Method to investigate the short-term effects of vibration on the output performance of the proton exchange membrane fuel cell in fuel cell vehicles
Nan, Z.; Behrendt, M.; Bause, K.; Albers, A.; Wei, X.; Ma, T.; Lin, W.; Zuo, S.
2022. Energy Conversion and Management, 269, Art.-Nr.: 116109. doi:10.1016/j.enconman.2022.116109
Auslegung FDM-gedruckter Metamaterial-Resonatoren als Add-On Lösung in bestehenden Gehäusestrukturen
Bopp, M.; Albers, A.
2022, März 23. 48. Jahrestagung für Akustik (DAGA 2022), Stuttgart, Deutschland, 21.–24. März 2022
Scaling of the simulated pass-by measurement based on the vehicle’s acoustic centre
Weber, Y.; Albers, A.
2022. Internoise, 21.-24. August 2022, Glasgow
2021
OTPA method-based contribution analysis of components on the vibration of fuel cell in fuel cell vehicles
Nan, Z.; Behrendt, M.; Lu, M.; Petersen, M.; Albers, A.
2021. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise21, Washington, D.C., USA, pages 2949-3943, pp. 3720-3730(11), 2949–3943. doi:10.3397/IN-2021-2501
Variance Quantification of Different Additive Manufacturing Processes for Acoustic Metamaterials
Bopp, M.; Joerger, A.; Behrendt, M.; Albers, A.
2021. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, 263 (4), 2708–2723. doi:10.3397/IN-2021-2211
Machine Learning methods for model updating of FEM models in vibroacoustics = Einsatz Maschineller Lernverfahren zum Model-Updating von FEM Modellen in der Vibroakustik
Gohlke, T.; Bopp, M.; Behrendt, M.; Albers, A.; Wagner, N.; Slavetinsky, S.
2021, Juni 17. NAFEMS Seminar "Integration von Simulation und Test in der Produktentwicklung" (2021), Online, 16.–17. Juni 2021
Modal Analysis of Multi-Material Resonator Elements for Acoustic Metamaterials
Bopp, M.; Behrendt, M.
2021. Tagungsband DAGA 2021 - 47. Jahrestagung für Akustik, 15.-18. August 2021, Wien und Online, 113 – 115, Deutsche Gesellschaft für Akustik (DEGA)
Suggestive Sound Design: How to use Active Interior Sound Design to improve traffic safety
Petersen, M.; Behrendt, M.; Etri, M.; Spekker, M.; Lefringhausen, T. J.; Albers, A.
2021. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise21: Washington, D.C., USA. Ed.: T. Dare, 1561–1573, Institute of Noise Control Engineering of the USA (INCE-USA). doi:10.3397/IN-2021-1874
Method for localisation of sound sources and aggregation to an acoustic center
Weber, Y.; Behrendt, M.; Gohlke, T.; Albers, A.
2021. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise21: Washington, D.C., USA. Ed.: T. Dare, 894–906, Institute of Noise Control Engineering of the USA (INCE-USA). doi:10.3397/IN-2021-1689
2020
Dynamic mechanical analysis of FFF printed parts in ABSplus
Bopp, M.; Behrendt, M.
2020. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise20, Seoul, Korea, pages 1-989, 468–482, Institute of Noise Control Engineering of the USA (INCE-USA)
NVH analysis of fuel cell with consideration of driving manoeuvres in FCV
Nan, Z.; Behrendt, M.; Petersen, M.; Albers, A.
2020. Internoise 2020
2018
Efficient Cause and Effect Analysis for NVH Phenomena of Electric Vehicles on an Acoustic Roller Test Bench
Albers, A.; Bopp, M.; Behrendt, M.
2018. ISNVH Proceedings 2018. 10th International Styrian Noise, Vibration and Harshness Congress, Graz, A, 20.-22. Juni 2018, SAE International
2017
Verification of a New Sound Power Measuring Method and Application to Vehicle Component Testing
Behrendt, M.; Landes, D.; Albers, A.
2017. INTER-NOISE - 46th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, Hong Kong, China, 27 - 30 August, 2017
Application of Artificial Neural Networks for Editing Measured Acoustical Data for Simulations in Virtual Environments
Siegel, A.; Weber, C.; Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.
2017. Engineering for a changing worldEngineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, September 11-15, 2017, 110, Universitätsverlag Ilmenau
Simulation of acoustic product properties in virtual environments based on artificial neural networks (ANN)
Siegel, A.; Weber, C.; Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.
2017. Proceedings of the 21st International Conference on Engineering Design (ICED 17), Vol 4 : Design Methods and Tools, Vancouver, Canada, 21st - 25th August 2017. Ed.: A. Maier, 573–582, The Design Society
Akustische Simulation von Fahrzeuggeräuschen innerhalb virtueller Umgebungen basierend auf künstlichen neuronalen Netzen (KNN)
Siegel, A.; Weber, C.; Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.
2017. WInTeSys : Wissenschafts- und Industrieforum Intelligente Technische Systeme, Paderborn, Deutschland, 11-12 Mai 2017
Methoden und Werkzeuge für audio-visuelle Verkehrssimulationen : Testbasierte Entwicklung einer akustischen Gesamtverkehrssimulation anhand virtueller Fahrzeugmodelle
Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.; Weber, C.; Siegel, A.
2017. WiGeP News, (01/2017), 15
2016
Acoustic Source Localization on Vehicles on a Roller Test Bench for a Virtual Traffic Simulation
Albers, A.; Behrendt, M.; Landes, D.; Weber, C.; Husung, S.; Siegel, A.
2016. 27th International Conference on Noise and Vibration Engineering, ISMA 2016 and International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics, USD2016, Leuven, Belgium, 19. - 21. September, 2016, KU Leuven
Virtual Acoustic Model for the Simulation of Passing Vehicle Noise
Siegel, A.; Weber, C.; Mahboob, A.; Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.
2016. ASME 2016 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference, Charlotte, North Carolina, USA, 21 August 2016, V01BT02A055, The American Society of Mechanical Engineers (ASME). doi:10.1115/DETC2016-59872
Got the power? - A new method for a quick determination of the sound power using free-form measuring surfaces
Albers, A.; Behrendt, M.; Landes, D.; Hettel, R.; Fischer, J.
2016. 45th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering: Towards a Quieter Future, INTER-NOISE 2016; Hamburg; Germany; 21 August 2016 through 24 August 2016. Ed. : W. Kropp, 5955–5961, German Acoustical Society
2015
Audio-visuelle Simulation der Fahrzeugvorbeifahrt unter Nutzung von VR und Prüfstandsmessungen
Husung, S.; Siegel, A.; Weber, C.; Müller, B.; Behrendt, M.; Landes, D.; Albers, A.
2015. Wissenschafts- und Industrieforum Intelligente Technische Systeme 2015, 23. – 24. April 2015, Paderborn. Wirtschaft und Wissenschaft auf dem Weg zu Industrie 4.0, Heinz Nixdorf Institut
Implementation of sound intensity measurements into indoor pass-by noise testing
Behrendt, M.; Landes, D.; Albers, A.
2015. INTER-NOISE 2015. The 44th International Congress and Exposition on Noise Control Engineering, San Francisco, CA, 9 -12 August 2015., INCE
Entwicklung einer Methode für die Auralisierung von Fahrzeugaußengeräuschen basierend auf In-Situ-Schallintensitätsmessungen dominanter Komponenten
Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.; Weber, C.; Siegel, A.; Husung, S.
2015. 5. Tagung Fahrzeugakustik : Aktuelle Entwicklungen in der NVH-Berechnung, Essen, Germany, 9. - 10. Juni 2015
Determination of acoustic contributions of car components to the far field using transfer functions
Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.; Weber, C.; Siegel, A.; Husung, S.
2015. Automobil- und Motorentechnik : 17th and 18th March 2015, Stuttgart / 15. Internationales Stuttgarter Symposium. Hrsg.: M. Bargende, 1323–1334, Springer-Verlag. doi:10.1007/978-3-658-08844-6_92
2014
Entwicklung eines Werkzeugs zur Virtualisierung der Fahrzeugvorbeifahrt
Siegel, A.; Weber, C.; Husung, S.; Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.
2014. Tagungsband Digital Engineering 2014 - Fraunhofer IFF, 17. IFF-Wissenschaftstage, 24. – 26. Juni 2014. Hrsg. : M. Schenk, 179–186, Fraunhofer Verlag
Simulation of Acoustical Properties of Technical Systems Using a Network-Based Sound-Server
Siegel, A.; Husung, S.; Weber, C.; Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.
2014. 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, 8. - 12. September, 2014, Technische Universität Illmenau (TU Ilmenau)
Determination of the Near-Field-Acoustics of Primary Vehicle Sound Sources in Relation to Indoor Pass-by Noise Testing for the Verification of a Virtual Acoustic Vehicle Model
Albers, A.; Landes, D.; Behrendt, M.; Weber, C.; Siegel, A.; Husung, S.
2014. Shaping the Future by Engineering : 58th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Ilmenau, 8 - 12 September 2014. Ed.: P. Scharff, Universität
Method for Measuring and Analyzing the Transfer Path of Acoustic Phenomena into the Driver Cabin of a Battery Electric Vehicle
Albers, A.; Fischer, J.; Landes, D.; Behrendt, M.
2014. SAE International journal of engines, 7 (3), 1585–1592. doi:10.4271/2014-01-2071
Wirkkettenanalyse und Validierung des Innengeräuschs von Elektrofahrzeugen
Landes, D.
2014. AAC 2014 : Aachen Acoustics Colloquium, (Aachener Akustik Kolloquium) - Vorkolloquium, Aachen, 24th - 26th November 2014

Übersicht aller Veröffentlichungen

Eine Übersicht aller Veröffentlichungen des IPEK finden Sie hier.