Master's Thesis

Computational modelling of noise inside cabin of aircraft VUT 100 Cobra

Final Thesis 7.37 MB

Author of thesis: Ing. Jiří Prnka

Acad. year: 2009/2010

Supervisor: Ing. Pavel Švancara, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.

Abstract:

This master’s thesis deals with the computational simulation of low-frequency noise inside the cabin of small commercial airplane VUT 100 Cobra. For this low-frequncy range deterministic methods: Final Element Method (FEM) and Boundary Element Method (BEM) are used for simulation of the dynamic behaviour of the object. FEM has been used to compute eigenmodes and eigenfrequences of the structure of the aeroplane cabin and of the acoustic space inside cabin. Then response to harmonic excitation of engine represented by unit forces in place of contact has been computed. Obtained velocities on the surface of the cabin are then used as the basis for the noise calculation inside the cabin using BEM. After that effect of some construction modifications on sound level inside cabin are evaluated by computational modelling.

Keywords:

sound and vibration, cabin of aircraft, final element method (FEM), boundary element method (BEM), computational simulation, modal analysis, harmonic analysis

Date of defence

15.06.2010

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

Diplomant seznámil všechny členy komise během cca 15 min. se svojí diplomovou prací a poté odpovídal na otázky oponenta, i dalších členů komise. Diplomant bez problémů prezentoval připravenou obhajobu a rovněž rychle a vhodně reagoval na další otázky zkoušející komise.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Solid Mechanics, Mechatronics and Biomechanics

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Field of study

Engineering Mechanics and Biomechanics (M-IMB)

Composition of Committee

prof. Ing. Josef Rosenberg, DrSc. (předseda)
Ing. Milan Roučka, CSc. (místopředseda)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
doc. Ing. Miloš Vlk, CSc. (člen)
prof. Ing. Eduard Malenovský, DrSc. (člen)
prof. RNDr. Ing. Jan Vrbka, DrSc., dr. h. c. (člen)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
Ing. David Zalaba (člen)

Supervisor’s report
Ing. Pavel Švancara, Ph.D.

Diplomant splnil požadavky zadání a prokázal velmi dobrou schopnost komplexního přístupu k řešení zadaného problému. Ve své práci prokázal zvládnutí poznatků z problematiky výpočtového modelování vibrací kabiny letounu i výpočtového modelování akustiky uvnitř kabiny, včetně zvládnutí mnoha programových systémů. Vypracoval prakticky použitelnou metodiku pro výpočtové modelování hluku v kabině letounu založenou na kombinaci MKP a MHP, která může být základem pro další řešení problematiky.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D.

Práce na dobré úrovni. Obsahuje jak teoretický rozbor možných jevů, tak i numerické řešení dané problematiky. Řešený problém je aktuální, výsledky řešení budou možné využít v technické praxi.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. V práci bylo na několika místech popsáno, že skutečná geometrie modelovaného objektu je příliš složitá a že muselo být provedeno zjednodušení. Toto zjednodušení však nutně musí vést ke změnám ve vypočítávaných parametrech jako jsou například vlastní frekvence. Byla provedena nějaká analýza toho, jak významný je tento krok? Pokud nebyla, proč?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová