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通过仿真消除异响噪声改善驾驶体验

来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2024-02-06 | 299 次浏览 | 分享到:

在车辆内部,异响噪音是一个影响内饰件的主要问题,例如仪表板、中控台或车门饰板。当两个部件之间存在初始间隙,而后彼此快速触碰时,就会产生敲击声。另一方面,当两个部件最初相互接触而后产生足够大的相对位移时,可能听到摩擦声。如果乘客听到异响,会认为产品普遍存在整体质量缺陷。为了避免乘客的负面看法,如今的汽车制造商正在付出相当大的努力来确保不会发生这些问题。

 

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不幸的是,传统的样车测试、材料相容性测试和问题纠正的过程是漫长的,并且可能很昂贵。因此,业内一直渴望更好地理解和预测这些现象,以降低内饰噪声并且提升乘坐舒适度。瑞典国家电动汽车公司(NEVS)是一家由原SAAB汽车公司经验丰富的工程团队组成的电动汽车技术开发商。

 

该公司的愿景是通过提供更具吸引力的电动车(EV)出行体验,来塑造可持续发展的未来出行方式。NEVS与中国股东合作,正在天津滨海高科技园区建立生产和研发合资企业,并在北京设立品牌体验中心。得益于该团队曾经在萨博汽车开发车辆的经验,NEVS在使用仿真技术引领设计过程方面

 

具有丰富的知识。内饰开发由内饰仿真团队负责,其中所有属性均使用有限元模型进行一系列仿真测试,但是该团队过去并未使用仿真技术来预测异响问题。

 

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设计方案评估-SnRD自动比较异响模拟结果

 

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各接触对的GD&T数据作为SnRD的输入

 

由于与Altair拥有长期合作关系,并且Altair拥有完备的HyperWorks仿真解决方案,NEVS与 Altair ProductDesign 联系,了解是否可以通过仿真解决内饰件质量问题。为了执行该项目,Altair ProductDesign与NEVS内饰仿真团队一起在现场工作,以实施Altair的SnRD。

 

SnRD是一套全面的服务和自动化软件,可快速识别和分析设计备选方案,消除装配中产生异响的根本原因。通过Altair ProductDesign的定制,该解决方案提供了一种半自动方法,在时域中计算部件间的相对位移,这些相对位移可能导致NEVS车辆内饰件的异响噪声。

 

该项目的第一阶段是建立一个基础模型,可用于异响(S&R)风险分析,反映初始设计的异响性能,作为基准参照。使用几何尺寸和公差(GD&T)数据,考虑最恶劣条件和正弦扫描加载,进行初步评估。在此早期阶段确定的风险区域已传达给设计团队,并可向项目团队提出一系列设计建议。

 

模型的几何结构基于这些建议进行了更新,并纳入了任何被确定为可能对S&R性能产生积极影响的新材料。在模型中更新GD&T数据,通过与基础模型结果比较,进行了进一步的风险分析。通过比较,Altair ProductDesign 团队可以进行根本原因分析,以突出显示内饰结构中的关键接触对和连接点。

 

通过对动力学分析的相对位移进行详细研究,可以使团队识别关键频率并找到全局和局部刚度之间的最佳平衡。

 

进行组件级的优化研究,指导设计团队发现可改善关键结构刚度的有效方法。最后,为NEVS的内饰仿真团队制作详细的报告,来指导不同组件的优化,同时标注任何可能导致问题的缝隙尺寸。NEVS的电动车不断为其内饰仿真团队带来新的问题。

 

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前代萨博9-3驾驶舱模块

 

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SnRD对新设计驾驶舱中

S&R风险区进行可视化

 

传统内燃机的声音掩盖了许多传入驾驶员耳朵的异响,但由于电动动力系统的相对安静,无法继续依赖这种办法。SnRD已经能够帮助NEVS在没有物理样车的情况下识别S&R风险区域,并提供有价值的输入数据以消除这些风险区域,从而实现更稳健的设计。

 

现在,NEVS可以通过灵敏度研究(例如不同材料特性、公差链和不同路面载荷的影响)探索零件制造过程中可能产生的偏差的影响。快速构建和设置所需模型以进行分析,对结果进行自动后处理,同时提供强大的智能优化技术,以找到整个结构的改进方案。减少对原型机的需求使整个开发流程能够节省大量成本和时间。

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