从1955年一个默默无闻的模具工厂，到全面的空气和流体管理系统以及汽车行业内饰件的全球服务供应商，Toledo Molding and Die，Inc.(TMD)见证了整个行业的演变。TMD已发展成为内饰和空气/流体管理系统的全球一级/二级全方位服务供应商。TMD的产品线包括内饰组件的成型、组装和定序以及各种进气系统、动力总成冷却、前端模块、垫片和HVAC系统的成型和组装。
高需求的汽车行业要求以令人惊人的速度进行高质量的生产，这就是为什么TMD拥有高水平的核心人才的原因。无论是生产、实验室测试还是行政管理，TMD的员工都有一个统一的目标，即实现最高水平的客户满意度、巩固长期关系并建立新的联系。通过聆听客户的声
音，了解行业的需求，TMD在质量、创新和管控方面享誉全球。
TMD很荣幸能够为这样一个重要而充满活力的行业提供服务，并感谢其客户和合作伙伴，让他们有机会开展业务，更不用说客户们每天都对TMD员工充满信心。他们成功的基石是以团队合作为基础的方法，基于与员工和客户的开放式沟通，以及他们致力于实现共同的目标。
TMD致力于遵守适用法规和其他要求。其员工力争持续地进步，并对保护环境充满热情。他们致力于寻找改善环境、减少废物、防止污染和减少危害的机会。
挑战
TMD的高级工程团队为每个采用FEA、CFD或BEM仿真技术的产品线提供仿真支持。他们的主要目的是通过预先进行仿真来提高产品质量，以最大限度地减少原型的设计和测试成本。该小组还建立了新的仿真方法，以缩减满足设计要求所需的测试数量，这是通过确保出色的测试-仿真相关性来实现的。
高级工程团队预先进行传输损耗仿真，以确定进气系统中每个侧支路亥姆霍兹谐振器或四分之一波调谐器的调谐频率。进气系统为引擎提供空气。与引擎的排气系统类似，必须对进气口进行适当的设计和调节，以提供最大的效率和功率，同时还要满足噪音要求。理想的进气系统应该增加空气的流速，直到其进入燃烧室，同时在进气口处最大限度地减少湍流，减少对空气流量的制约以及降低噪音。
当活塞在进气冲程期间下降时，进气口和气缸腔之间产生的压差导致了进气噪声。整体进气噪声是几个不同阶数正弦分量的组合。引擎顺序只是频率分量的振幅，频率分量是旋转频率的倍数。为了满足进气入口处的低噪声目标，针对特定频率的谐振器内置于进气系统中。这些频率取决于谐振器的尺寸，例如体积、谐振器颈部直径和长度。
进气系统的频率是根据客户现场的动态测试来选择的，并且取决于调谐器尺寸。目标频率需要高精度契合，以满足进气系统的声学要求。即使设计师使用通过理论公式得到的尺寸对其进行封装，也仍然存在理论计算与测试数据不匹配的情况。
这些公式没有将一些因素纳入考量，例如在CAD过程中出现的调谐器的形状或尺寸误差的影响。TMD转而使用CAE以改进谐振器的调谐频率预测，以便将调谐预测频率与实际测试频率更紧密地匹配。
进气系统中每个谐振器的预测频率与测试频率
TMD在执行传输损耗仿真时采用计算机辅助工程技术 (CAE)。工程师使用的软件包之一是 Altair 的HyperWorks套件，特别是用于前处理的 Altair HyperMesh，用于后处理的 Altair HyperView或 Altair HyperGraph以及用于优化任务的 Altair OptiStruct。除了 Altair HyperWorks套件之外，TMD 还通过 Altair 合作伙伴联盟使用 ANSOL 的 Coustyx 来运行声学仿真并预测调谐频率。
Coustyx是下一代分析软件，它集成了采用快速多极方法 (Fast Multipole Method) 的高级边界元公式 (Advanced Boundary Element formulations)，可以在很宽的频率范围内为声学中的大型复杂问题提供快速、准确的解决方案。
对于本篇文章中介绍的传输损耗仿真，TMD使用HyperMesh进行前处理，以创建满足CFD仿真质量要求的精细网格和用于声学模拟的较粗网格。在HyperMesh中创建NASTRAN格式输出数据，然后将其用作Coustyx的输入数据。在Coustyx中创建必要的表面网格蒙皮，并且通过边界条件的分配，执行传输损耗仿真。
通过APA，客户可以通过其HyperWorks许可访问Coustyx等第三方解决方案，无需支付额外费用。这为软件使用提供了极大的灵活性，特别是在使用不常用工具时。
出口传输损耗与频率的关系
进气系统出口
结论
当预测调谐频率时，Coustyx会考虑谐振器内腔的形状和大小。“Coustyx能够在2%的误差范围内预测调谐频率有助于我们在生产前保持优异的产品质量。凭借对仿真的信心，我们省去了原型零件的制造成本，同时也免去了相应的测试。
”Karthik Jayakumar解释道。在 Altair HyperWorks 套件中，TMD 使用 Altair HyperMesh 进行建模，使用Altair HyperView 或 Altair HyperGraph 进行可视化，具体取决于仿真的输出。Altair OptiStruct的用途在于优化，范围从拓扑优化、形貌优化到厚度优化。TMD通过Altair合作伙伴联盟使用Coustyx，nCode DesignLife和Maple软件。
通过使用APA套件，TMD能够在无需实际拥有软件的情况下无限期地使用软件。他们通过在工作时间使用HyperMesh并在周末运行Coustyx或其他合作伙伴软件或快速结束一天的运行来帮助降低成本，从而充分利用HyperWorks单元。他们一直在与Coustyx的技术支持部门合作，将传输损耗仿真功能扩展到其他应用。目前，调谐器频率预测具有出色的测试模拟相关性，但TMD也希望将其扩展到幅度预测。TMD一直在探索APA的软件产品，以了解其他可能对他们有用的东西。
