Master Thesis, 30 HP, Vibro-akustisk modellering av flyghjälm

Examensarbete, 30 hp: Vibro-akustisk modellering av flyghjälm

Är du en student som är ivrig att tillämpa dina teoretiska kunskaper och nya perspektiv på verkliga utmaningar? På Saab tror vi att innovationer växer på nya idéer, och ditt examensarbete kan vara gnistan som tänder vårt nästa tekniska genombrott.

Vad är det som gör att en viss flyghjälm dämpar buller bättre än en annan? Detta är en frågeställning som ett examensarbete vid sektionen för miljötålighet och Termisk Analys på Saab AB är tänkt att svara på.

Din roll

Vi ser det enorma värdet som studenter tillför vårt företag. Din akademiska precision, i kombination med din entusiasm för avancerad teknik, gör att du kan närma dig problem med en unik och insiktsfull lins. På Saab får du möjlighet att samarbeta med erfarna ingenjörer och specialister, få ovärderlig praktisk erfarenhet och samtidigt bidra till vår tillväxt och utveckling.

Bakgrund

Piloten i ett stridsflygplan utsätts för ljudexponering i olika former. Cockpitbuller i stridsflyg är beroende på flygtillstånd. För att dämpa ljudnivån använder piloten hörselskydd inbyggt i flyghjälmen. Hörselskydden innehåller i sin tur hörtelefoner för radiokommunikation och varningar. Nivån på kommunikationen bestäms av hur bra hjälmen och dess hörselskydd lyckas dämpa omgivande ljud. Därför är det av största vikt att hjälmen dämpar omgivningsljudet så bra att man inte behöver så hög ljudnivå på kommunikationen.

Samtidigt är det viktigt att hjälmen inte är för tung då piloten vid manövrar utsätt för hög G-belastning vilket ger hög påfrestning på bl.a. nacken. Utmaningen ligger i att skapa en lätt hjälm som dämpar ljudet tillräckligt bra.

Beskrivning av examensarbetet

Målsättningen med examensarbetet är att med en vibro-akustisk FE-modell studera ljudexcitering utanpå en typisk flyghjälm och hur det överförs till ljud inuti hörselkåpan. Ljud-exciteringen i cockpit är till största del stokastisk där det turbulenta gränsskiktet kring flygplanet är en viktig källa. Tanken är att studera hur hjälmens olika delar så som stoppning, stötupptagande foam, kolfiberskal, hörselkåpor, tätningar och liknande påverkar överföringen. Till hjälp finns mätningar gjorda i lab där en hjälm exciteras med ljud från högtalare och där ljudet innanför kåpan mäts med ett konst-huvud.

Arbetet görs genom att undersöka vilken detaljnivå FE-modellen av hjälm och hörselkåpa som behövs, samt vilka materialegenskaper för ingående komponenter som är viktiga, för att kunna beskriva ljudutbredningen in till örat. En viktig del i arbetet är att undersöka hur de porösa materialen ska modelleras, detta kan göras med förenklade metoder där de kan beskrivas med så kallade ekvivalenta fluider, eller med mer detaljerad beskrivning genom Biot-teori, där strukturdelen och den inneslutna luften beskrivs med två olika (sammankopplade) domäner. Denna del kan även innebära mätningar på ingående porösa material för att bestämma deras akustiska egenskaper.

Arbetsgång:

• Litteraturstudie av hur ljuddämpning av hjälm och hörselkåpa mäts och analyseras.
• FE-modell av:
  • hjälm och stoppning
  • hörselkåpa
  • hela systemet med hjälm, kåpa, innesluten luft och huvud
• Beskrivning av excitering från buller i cockpit (och hur det skapas vid labprov av hjälmdämpning).
• Undersökning av viktiga egenskaper för ingående porösa material. Detta kan inkludera mätningar för att bestämma dessa materials akustiska egenskaper och uppdatering av FE-modell.
• Prediktering av ljudreduktion för hjälm och kåpa och jämförelse med mätdata som finns tillgänglig.

Detta examensarbete utförs vid sektionen för Miljötålighet och Termisk Analys på Saab Aeronautics. Sektionen har lång och gedigen erfarenhet inom mekanisk miljö, akustik och termisk analys för flygande produkter.

Vi ger dig det stöd och den vägledning du behöver för att omsätta dina teoretiska kunskaper i praktiska lösningar. Bli en drivande kraft bakom Saabs tekniska framsteg!

Din profil

Arbetet är lämpligt för 1–2 studenter med intresse för vibro-akustik, vibrationsmiljö och finita element-metoden.

Du/ni är i slutet av er civilingenjörsutbildning inom maskinteknik eller motsvarande och ska påbörja ert 30 hp examensarbete. Finita element-analyserna utförs i Hyperworks programpaket (Hypermesh, Optistruct, etc.) och tidigare erfarenhet av dessa är ett plus men ej ett krav.

Vi ger dig det stöd och den vägledning du behöver för att omsätta dina teoretiska kunskaper i praktiska lösningar. Bli en drivande kraft bakom Saabs tekniska framsteg!

Befattningen kräver att du genomgår och godkänns enligt vid var tid gällande bestämmelser för säkerhetsskydd. För befattningar där Saab har krav på säkerhetsklassinplacering kan, i förekommande fall, medföra krav på visst medborgarskap.

Vänligen observera att vi arbetar med löpande urval och tjänsten kan komma att tillsättas innan sista ansökningsdatum har gått ut.

Kontaktperson

Johan Hammar, Chef

Johan.hammar1@saabgroup.com

073-4182678

Fredrik Samuelsson kontaktperson/handledare

Fredrik.b.samuelsson@saabgroup.com

0722-220551

Peter Davidsson kontaktperson/handledare

Peter.davidsson@saabgroup.com

0722-220555

Vad du blir en del av

Upptäck oändliga möjligheter. Anta utmaningar, skapa smarta innovationer och uppgradera dina förmågor. Det här är en plats för kluriga tänkare, modiga pionjärer och alla däremellan. Tillsammans uppnår vi det extraordinära, var och en tar med sitt unika perspektiv. Varje bidrag räknas.

Saab är ett ledande försvars- och säkerhetsföretag med syfte att hjälpa nationer att skydda sin befolkning och bidra till trygghet för människor och samhällen. Med 28 000 talangfulla medarbetare utvecklar Saab teknik och lösningar för en säkrare och mer hållbar värld.

Saab utvecklar, tillverkar och underhåller avancerade system inom flygteknik, vapen, ledningssystem, sensorer och undervattenssystem. Saab har sitt huvudkontor i Sverige men en global verksamhet där Saab är en del av många nationers försvarsförmåga. Läs mer om oss här.