HyperWorks系统建模技术在筛选试验测量数据及驱动物理车辆NVH模拟器中的应用

    行业：汽车

    挑战：在物理样车制造之前开发出 一种基于模拟器的技术，用 于体验安装供选动力系统所 带来的影响。

    Altair 解决方案：利用HyperMesh建立汽车模 型，用模拟器重现基础车型 上测量的特定工况，并确认 模拟和测量的相关性。然后 利用基础车型的模拟仿真为 NVH 改善的理想水平设定标 杆。通过改善 CAE 模型来评 估这些变更对悬架和车身刚 度的影响。

    优点：减少物理测试和开发时间 ; 降低研发成本

    背景介绍 

    宾利需要了解在现有车型和新开发车型上安装供选动力系统对噪声、振动和平顺 性（NVH）的潜在影响，尤其关注由道路引起的振动的控制。

    本案例介绍了使用系统模型创建变更筛选器，并用这些筛选器修正试验测量，通过在物理车辆NVH模拟器上对试验测量的重现，为豪华乘用车的设计提供方向性指导。

    AltairHyperWorks仿真工具提供了一体化的建模解决方案，用于车辆建模和响应预测。

    宾利轿车是奢华手工制作、高性能、高品质和卓越工程的代名词。无论作为一个运动赛车还是高品质乘用车的品牌，宾利都拥有90年以上的丰富设计经验。

    SVT（声音和振动技术）是一个由拥有30年以上经验的NVH工程师组成的专业团队。他们为汽车、航空、铁路和其他工业客户提供领先的声品质和噪声振动试验以及技术开发服务。   

    挑战 

    宾利是一个顶级奢华的汽车品牌，为专属客户提供具有世界一流水平乘坐舒适性的汽车。豪华汽车制造商需要降低开发成本、减少物理测试和开发时间，但是这需要 确认供选动力系统的实际安装测试与CAE仿真准确相关，才能获得所需要的结果。

    面临的挑战是在物理样车制造之前开发出一种基于模拟器的技术，用于体验安装 供选动力系统所带来的影响。这有助于工程师了解预测到的设计变更将对道路引起的振动的控制产生怎样的影响。    

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    “在新车型开发项目中，HyperWorks显著降低了我们的开发成本并减少了物理试 验。” 

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    解决方案

    这一技术方法需要使用HyperMesh建立一个汽车模型，特别是可以反映稳态速度工况和轻度冲击工况的响应，从而预测设计更改的影响。模型结果将用于在频域内形成“变更筛选器”。

    具体运行状态测量在特定测试车辆的特定行驶状态下进行，并在驾驶模拟器中准确再现。这使得NVH评估能在完全 虚拟实境的受控环境下完成。

    首先是用模拟器重现基础车型上测量的特定工况，并确认模拟和测量的相关性。然后利用基础车型的模拟仿真为NVH 改善的理想水平设定标杆。专家评审团以此来定义供选动力单元后所需要达到的目标值。  

    由模型车辆预测得到的“变更筛选器”可用于修订测量结果，这些结果也可在模拟器中再现。因此，评估人员可以结合实验与数学建模，主观评价虚拟的变更对底盘设计的影响。

    为筛选器识别关注问题并设定变更目标。然后利用CAE模型结果进行分析，辨识引起“问题”振动峰值的根源，并通过 设计研究降低这些峰值。随后筛选器再重新生成，并在模拟器中主观评估这些结果。

    通过改善CAE模型来评估这些变更对悬架和车身刚度的影响。例如，宾利的工程师们能够评估完全消除车身模态响应的效果，从而体验了带内饰车身的“极限”刚度。 

    结论 

    该技术流程已被应用于超过150个模拟案例。所有这些模拟都是由工程师来驱动，用于在选择动力总成和底盘悬置过 程中，通过评估这些供选系统对道路引起的振动和动力系统声品质的影响，来获得方向性的指导。   

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