Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.
Hałas drogowy dla rozwoju pojazdów elektrycznych, kiedy poinformowałem syna, że pracuję jako inżynier w branży motoryzacyjnej, nie okazał dużego zainteresowania. Kiedy jednak wyjaśniłem, że inżynierowie mogą wykonywać pewne magiczne zadania, natychmiast się zaintrygował. Chciał na własne oczy doświadczyć magii, więc przychodził do mojego stolika, żeby dowiedzieć się, na czym tak naprawdę polega moja praca. Chociaż trudno ocenić poziom zgodności pięciolatka, uważam, że był urzeczony tym, co zaobserwował. Przeanalizujmy razem to, co mu pokazałem.
Rozwój pojazdów elektrycznych – jak zacząć?
Jeśli chodzi o rozwój pojazdów NVH, pojawia się pytanie, od czego zacząć i jak do tego podejść. Ponadto naszym celem jest jak najszybsze rozpoczęcie prac nad całym pojazdem.
Na szczęście w ostatnich latach nastąpił szybki wzrost wykorzystania innowacyjnych metodologii TPA, szczególnie w przemyśle motoryzacyjnym, do wirtualnego łączenia komponentów w zespoły i przewidywania ich działania w zakresie hałasu i wibracji. Metodologie te okazały się potężnymi narzędziami dla inżynierów, umożliwiającymi efektywną ocenę scenariuszy modyfikacji komponentów i ogólną ocenę NVH (hałasu, wibracji i uciążliwości) pojazdów. Pozwólcie, że pokażę wam przykład tego, co zrobiliśmy w sprawie hałasu drogowego i wspólnie uchwycimy przebłysk magii.
C-TPA i wirtualny montaż prototypowy dla hałasu drogowego
Analiza ścieżki przenoszenia oparta na komponentach (TPA) umożliwia przewidywanie analizy NVH w zespole poprzez wykorzystanie niezależnych charakterystyk poszczególnych komponentów. Komponenty te są wirtualnie łączone przy użyciu substrukturyzacji opartej na częstotliwości (FBS). Elementy źródłowe charakteryzują się niezmiennymi obciążeniami i impedancją na połączeniach wyjściowych, podczas gdy elementy odbiornika charakteryzują się impedancją i czułością przenoszenia pomiędzy połączeniami wejściowymi i wyjściowymi.
Do określenia sił blokujących koło opony wykorzystuje się metodę in-situ TPA. W wielu przypadkach do każdego wskaźnika macierzy krzyżowej stosuje się analizę głównych składowych (PCA). Ta technika dekompozycji pozwala na identyfikację różnych zjawisk wzbudzenia i umożliwia analizę widm odpowiedzi wskaźnika operacyjnego na główny składnik.
W drugim ustawieniu mierzona jest impedancja opony i koła FRF. Ponownie zastosowano transformację punktu wirtualnego (VPT).
Moglibyśmy teraz kontynuować pomiary współczynnika FRF i impedancji punktowej naszego ciała, ale w tym przypadku chcemy połączyć je z danymi symulacyjnymi. Poniższy obraz przedstawia taką konfigurację wirtualnego złożenia prototypu (VPA) z danymi testowymi i CAE.
Jak możemy utworzyć bibliotekę komponentów VPA na podstawie wyników symulacji?
Wiesz już na pewno, że Virtual Prototype Assembly (VPA) ma dedykowaną konfigurację, zawierającą standardowe szablony i tabele mapowania oraz zestaw komponentów, które umożliwiają utworzenie pełnego modelu Simcenter Testlab na podstawie testów lub symulacji.
Poniżej proces komponentów wykorzystujących pliki OP2, tutaj pochodzące z Simcenter 3D. Czas publikacji z pliku OP2 do wpisu w bazie VPA <1min dzięki automatycznemu mapowaniu punktów i wykorzystaniu szablonów.
Oto mała magia połączenia przypadku aplikacji z danymi Test/CAE
W tej części skupiono się na ocenie i poprawie parametrów pojazdu w zakresie hałasu drogowego. Analizie poddano całkowity poziom hałasu w czterech lokalizacjach docelowych i stwierdzono, że najwyższe poziomy widma odpowiedzi występują w przedziale 300–400 Hz, z dwoma wartościami szczytowymi w zakresie 300–340 Hz.
Ciśnienie w uchu kierowcy rozkłada się na częściowe udziały w przeliczeniu na jedno koło, przy czym lewe przednie koło jest określane jako składnik dominujący. Dalszy rozkład na częściowe udziały na ścieżkę dla lewego przedniego koła pokazuje, że bezpośrednia głębia ostrości RX jest ścieżką dominującą. Analiza sił kontaktowych zespołu i współczynników przenoszenia FRF na tej ścieżce pokazuje, że wysokie poziomy siły nakładają się na stosunkowo wysokie czułości przenoszenia w problematycznym zakresie 300–400 Hz.
Kopiąc głębiej, uszeregowano wpływ hałasu z poszczególnych punktów mocowania ciała. Staje się oczywiste, że główną przyczyną szczytów zainteresowania są siły wzbudzające przód pojazdu. Zarówno punkty mocowania ramy pomocniczej, jak i bezpośrednie mocowania amortyzatorów do nadwozia mają znaczący wpływ na hałas drogowy.
Jeśli cofniemy się i zastanowimy, co osiągnęliśmy, będzie to dość niezwykłe. Zastosowany przez nas przepływ pracy, polegający na łączeniu danych pomiarowych z wynikami symulacji w wirtualnym złożeniu, wydaje się niemal magiczny. Pozwala nam to precyzyjnie zidentyfikować strefę krytyczną montażu, a nakład pracy przy tworzeniu tego złożenia to kilka minut. Ale na tym nie poprzestaniemy. Po zidentyfikowaniu strefy krytycznej pójdziemy o krok dalej i określimy najlepsze podejście do rozwiązania problemu.
Analiza wrażliwości
Dzięki takiemu przepływowi pracy jesteśmy w stanie szybko przetestować różne alternatywy w ciągu kilku minut. Dokonując dość dużych zmian w komponentach (sztywność, tłumienie itp.), możemy od razu ocenić, czy komponent będzie miał wpływ na wyniki. Efektywny ogólny przepływ pracy pozwala na sprawdzenie dużej liczby wariantów w krótkim czasie.
Biorąc pod uwagę powyższe wyniki mocowania nadwozia, kierujemy nasze badania bezpośrednio w stronę ramy pomocniczej i mocowania przedniego amortyzatora. Naszym celem jest ocena wpływu tych komponentów na poziom hałasu drogowego.
Aby ocenić ramę pomocniczą, testujemy trzy różne modyfikacje: zwiększenie sztywności, zwiększenie tłumienia i zmniejszenie sztywności.
Badany jest wpływ tych modyfikacji na składowe funkcje odpowiedzi częstotliwościowej (FRF). FRF bardzo ograniczają zmiany lokalizacji i amplitudy pików, podobnie jak wpływ na poziomy ciśnienia akustycznego w uchu kierowcy, przy redukcji o około 1,5–2 dB(A) obserwowanej w przypadku dwóch kluczowych wartości szczytowych.
Następnie zwracamy uwagę na mocowanie przedniego amortyzatora. Zmniejszając jego sztywność obrotową badamy wpływ na poziom ciśnienia akustycznego w uchu kierowcy. Widzimy, że ta modyfikacja nie tylko znacznie zmniejsza jeden z docelowych pików, ale także poprawia niektóre piki o wyższych częstotliwościach.
Proces VPA okazuje się wysoce elastyczny i skuteczny we wdrażaniu i ocenie tych modyfikacji. Wyniki analizy wrażliwości podkreślają skuteczność tego procesu w rozwiązywaniu problemów związanych z NVH w pojeździe.
Prawdopodobnie byłeś także świadkiem magii, o której wspomniałem. Imponujące jest to, co można osiągnąć w NVH dzięki wirtualnym zespołom, szczególnie gdy wyniki prowadzą nas bezpośrednio do krytycznej lokalizacji pojazdu, którą należy zająć się. Myślę, że największe wrażenie na moim synu zrobiło łączenie rzeczywistych części z wirtualnymi częściami w komputerze. Tam obraz bardzo pomógł.
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, nie wahaj się skorzystać z poniższych łączy i skontaktować się z nami.
Odkryj nasze Możliwości przewidywania NVHi dowiedz się więcej na temat teoria TPA I Umowa o partnerstwie w tych linkach.
Chcesz wiedzieć więcej na temat sprzęgania testowego CAE? Sprawdź poniższy artykuł na blogu!
Join the forum for Designers!
Your expertise is vital to the community. Join us and contribute your knowledge!
Join the Forum NowShare, learn and grow with the best professionals in the industry.