HyperWorks系統建模技術在篩選試驗測量數據及驅動物理車輛NVH模擬器中的應用

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    行業:汽車

    挑戰:在物理樣車制造之前開發出 一種基于模擬器的技術,用 于體驗安裝供選動力系統所 帶來的影響。

    Altair 解決方案:利用HyperMesh建立汽車模 型,用模擬器重現基礎車型 上測量的特定工況,并確認 模擬和測量的相關性。然后 利用基礎車型的模擬仿真為 NVH 改善的理想水平設定標 桿。通過改善 CAE 模型來評 估這些變更對懸架和車身剛 度的影響。

    優點:減少物理測試和開發時間 ; 降低研發成本

    背景介紹 

    賓利需要了解在現有車型和新開發車型上安裝供選動力系統對噪聲、振動和平順 性(NVH)的潛在影響,尤其關注由道路引起的振動的控制。

    本案例介紹了使用系統模型創建變更篩選器,并用這些篩選器修正試驗測量,通過在物理車輛NVH模擬器上對試驗測量的重現,為豪華乘用車的設計提供方向性指導。

    AltairHyperWorks仿真工具提供了一體化的建模解決方案,用于車輛建模和響應預測。

    賓利轎車是奢華手工制作、高性能、高品質和卓越工程的代名詞。無論作為一個運動賽車還是高品質乘用車的品牌,賓利都擁有90年以上的豐富設計經驗。

    SVT(聲音和振動技術)是一個由擁有30年以上經驗的NVH工程師組成的專業團隊。他們為汽車、航空、鐵路和其他工業客戶提供領先的聲品質和噪聲振動試驗以及技術開發服務。   

    挑戰 

    賓利是一個頂級奢華的汽車品牌,為專屬客戶提供具有世界一流水平乘坐舒適性的汽車。豪華汽車制造商需要降低開發成本、減少物理測試和開發時間,但是這需要 確認供選動力系統的實際安裝測試與CAE仿真準確相關,才能獲得所需要的結果。

    面臨的挑戰是在物理樣車制造之前開發出一種基于模擬器的技術,用于體驗安裝 供選動力系統所帶來的影響。這有助于工程師了解預測到的設計變更將對道路引起的振動的控制產生怎樣的影響。    


    “在新車型開發項目中,HyperWorks顯著降低了我們的開發成本并減少了物理試 驗。” 

                                                                                                                            PaulKennings                                                                                                            


    解決方案

    這一技術方法需要使用HyperMesh建立一個汽車模型,特別是可以反映穩態速度工況和輕度沖擊工況的響應,從而預測設計更改的影響。模型結果將用于在頻域內形成“變更篩選器”。

    具體運行狀態測量在特定測試車輛的特定行駛狀態下進行,并在駕駛模擬器中準確再現。這使得NVH評估能在完全 虛擬實境的受控環境下完成。

    首先是用模擬器重現基礎車型上測量的特定工況,并確認模擬和測量的相關性。然后利用基礎車型的模擬仿真為NVH 改善的理想水平設定標桿。專家評審團以此來定義供選動力單元后所需要達到的目標值。  

    由模型車輛預測得到的“變更篩選器”可用于修訂測量結果,這些結果也可在模擬器中再現。因此,評估人員可以結合實驗與數學建模,主觀評價虛擬的變更對底盤設計的影響。

    為篩選器識別關注問題并設定變更目標。然后利用CAE模型結果進行分析,辨識引起“問題”振動峰值的根源,并通過 設計研究降低這些峰值。隨后篩選器再重新生成,并在模擬器中主觀評估這些結果。

    通過改善CAE模型來評估這些變更對懸架和車身剛度的影響。例如,賓利的工程師們能夠評估完全消除車身模態響應的效果,從而體驗了帶內飾車身的“極限”剛度。 

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    結論 

    該技術流程已被應用于超過150個模擬案例。所有這些模擬都是由工程師來驅動,用于在選擇動力總成和底盤懸置過 程中,通過評估這些供選系統對道路引起的振動和動力系統聲品質的影響,來獲得方向性的指導。   

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