• fem
• pneumatico
• pavimentazione
• cpx

Il presente lavoro focalizza l’attenzione sul rumore derivante dall’interazione tra pneumatico e pavimentazione. Tale rumore, che risulta dominante per velocità superiori ai 35 Km/h, dipende sia dalle caratteristiche acustiche della pavimentazione che dalla forma e scolpitura dei pneumatici.
Fino ad oggi la modellizzazione FEM è sempre stata ritenuta troppo costosa dal punto di vista computazionale per risolvere una problema così complesso in tutto il range di frequenze e la maggior parte dei modelli di interazione pneumatico - pavimentazione presenti in letteratura si basano su approcci analitici, statistici o BEM . Si è inteso perciò valutare le potenzialità offerte oggi da tale tecnologia per la costruzione di un modello previsionale in grado di stimare il campo sonoro generato dal rotolamento su una pavimentazione stradale, utilizzando come dati d’ingresso le sue caratteristiche.
In particolare lo scopo del modello sviluppato è prevedere il risultato di una misura di Close Proximity Method (CPX), tecnica di misura che, posizionando due microfoni in prossimità della ruota, è ottimale per valutare l’emissività di una pavimentazione.
Per la costruzione del modello si è reso necessario: approfondire i meccanismi di generazione del rumore; stimare i parametri necessari a caratterizzare il comportamento vibrazionale di un pneumatico ordinario, anche tramite misure sperimentali, quali per esempio il modulo di Young, il coefficiente di Poisson e lo smorzamento critico; apprendere la metodologia FEM nelle sue molteplici funzioni e limiti di applicabilità.
Durante il presente lavoro di tesi, svoltosi presso il Dipartimento di Pisa di Arpat, sono state effettuate misure di CPX su alcune pavimentazioni sperimentali nell’ambito del Progetto Leopoldo, ed alcune di esse sono state utilizzate per la taratura del modello.
I parametri d’ingresso del modello sono l’impedenza acustica della pavimentazione misurata con il tubo ad impedenza e lo spettro di tessitura calcolato a partire dal profilo di tessitura misurato con un profilometro laser .
Si sono studiati i modi di vibrazione del pneumatico in funzione di uno spostamento imposto alla superficie di contatto e parametrizzato in base allo spettro del profilo di tessitura della pavimentazione. Le vibrazioni indotte su tutto il pneumatico, posizionato su una superficie con le caratteristiche di impedenza della pavimentazione reale, si sono utilizzate come sorgente del campo sonoro, calcolando i livelli sonori nello spettro 315 Hz – 1250 Hz in bande di terzi d’ottava.