久久久91-久久久91精品国产一区二区-久久久91精品国产一区二区三区-久久久999国产精品-久久久999久久久精品

業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)

豪華SUV的NVH性能優(yōu)化

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)早期階段部署高效的問(wèn)題解決流程

構(gòu)建高端聲學(xué)應(yīng)用知識(shí)

樹立NVH性能世界級(jí)品牌

成功關(guān)鍵

運(yùn)用振動(dòng)聲學(xué)仿真有針對(duì)性的進(jìn)行車身改進(jìn)設(shè)計(jì)

結(jié)合試驗(yàn)和仿真，利用混合建模進(jìn)行產(chǎn)品改進(jìn)

在高端應(yīng)用中部署先進(jìn)的聲學(xué)解決方案

采用精確可靠的試驗(yàn)測(cè)試進(jìn)行原型樣機(jī)驗(yàn)證

結(jié)果

豪華汽車NVH性能最優(yōu)化

為未來(lái)項(xiàng)目的持續(xù)改進(jìn)積累技術(shù)資料

成為中國(guó)汽車行業(yè)NVH工程的標(biāo)桿

行業(yè)

汽車及交通運(yùn)輸

客戶主要業(yè)務(wù)

長(zhǎng)城汽車股份有限公司是中國(guó)最大的SUV和Pickup制造商。其主要業(yè)務(wù)包括自主研發(fā)，制造，銷售和售后服務(wù)。

解決方案/服務(wù)

LMS

客戶位置

保定, 河北省

中國(guó)

Great Wall Motor Company (長(zhǎng)城汽車技術(shù)中心)

Siemens PLM Software幫助中國(guó)汽車制造商在整個(gè)研發(fā)周期中利用精確的仿真和試驗(yàn)技術(shù)開發(fā)出世界級(jí)NVH性能的產(chǎn)品

設(shè)計(jì)高舒適性和品牌價(jià)值的豪華汽車

豪華汽車制造商能給用戶帶來(lái)舒適愉悅的駕駛體驗(yàn)，徹底解決惱人的噪聲和振動(dòng)問(wèn)題，從而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。通常，動(dòng)力總成系統(tǒng)的噪聲情況也是反映品牌形象的關(guān)鍵因素。通過(guò)創(chuàng)造獨(dú)特的價(jià)值，制造出最好的產(chǎn)品，高檔汽車制造商才能立足全球市場(chǎng)。

然而對(duì)噪聲、振動(dòng)和舒適性(NVH)的控制和聲學(xué)的設(shè)計(jì)變得越來(lái)越復(fù)雜。法律法規(guī)也不斷的對(duì)噪聲和振動(dòng)提出愈發(fā)嚴(yán)格的限值要求。此外，行業(yè)要求的燃油經(jīng)濟(jì)性迫使汽車制造商縮小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸以及使用輕質(zhì)材料，這些都會(huì)對(duì)NVH性能造成影響。汽車上電氣系統(tǒng)應(yīng)用的增長(zhǎng)也給駕駛艙室增加了許多潛在的噪聲源。總之，開發(fā)過(guò)程中汽車的平順性必須要在幾個(gè)要素之間取得平衡，即：汽車操縱性、設(shè)計(jì)者綜合了各方面因素的駕駛經(jīng)驗(yàn)、以及市場(chǎng)的需求。

NVH是至關(guān)緊要的開發(fā)環(huán)節(jié)

長(zhǎng)城汽車股份有限公司深知制造頂級(jí)的汽車需要的是什么。為成為世界公認(rèn)的豪華SUV品牌，長(zhǎng)城汽車股份有限公司在龐大的技術(shù)研發(fā)中心投巨資，聘請(qǐng)了超過(guò)10000位專業(yè)人員對(duì)汽車品質(zhì)的持續(xù)提高進(jìn)行研究。長(zhǎng)城汽車將NVH和聲學(xué)品質(zhì)作為一個(gè)不可或缺的性能要求貫穿于整個(gè)汽車的開發(fā)周期。

“在生產(chǎn)階段才發(fā)現(xiàn)NVH問(wèn)題是代價(jià)非常高的事，”長(zhǎng)城汽車技術(shù)中心車身NVH工程部部長(zhǎng)劉二寶解釋道，“NVH問(wèn)題是各種聲源相互作用產(chǎn)生的復(fù)雜結(jié)果和綜合性問(wèn)題，在產(chǎn)品出來(lái)之后才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致NVH問(wèn)題在后續(xù)排查及整改周期長(zhǎng)、增加額外的成本、增加人力物力的投入，有時(shí)甚至制約產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響車型的上市時(shí)間。”

“鑒于此，我們絕對(duì)需要強(qiáng)大的工具，既可以在設(shè)計(jì)早期階段提出NVH性能方案，又可以在后期進(jìn)行NVH綜合問(wèn)題的排查。”所有需要的工具都可以從Siemens PLM Software的LMS解決方案中獲得。通過(guò)將試驗(yàn)與仿真獨(dú)一無(wú)二的結(jié)合，這款綜合性的平臺(tái)集成了非常廣泛的NVH及聲學(xué)相關(guān)應(yīng)用。

早期設(shè)計(jì)階段的聲學(xué)仿真

無(wú)論是車身還是發(fā)動(dòng)機(jī)、或是進(jìn)排氣等子系統(tǒng)，長(zhǎng)城汽車的工程師們?cè)诘玫叫碌目尚行苑桨傅膸缀文Ｐ秃螅烷_始使用LMS Virtual.Lab進(jìn)行三維模擬仿真。解決方案包括基于有限元法和邊界元法的完整振動(dòng)聲學(xué)求解器，以及獨(dú)特的高效聲學(xué)網(wǎng)格劃分、貢獻(xiàn)度分析、氣動(dòng)聲學(xué)聲源建模等。既可以運(yùn)用于內(nèi)場(chǎng)輻射噪聲又可以運(yùn)用于外場(chǎng)輻射噪聲問(wèn)題。結(jié)合獨(dú)特的前后處理模塊以及強(qiáng)大的試驗(yàn)數(shù)據(jù)集成能力, LMS Virtual.Lab是一款旨在解決處理汽車工程挑戰(zhàn)而精心設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件。

“ 在沒有物理樣機(jī)的產(chǎn)品研發(fā)前期階段，LMS Virtual.Lab Acoustics在評(píng)估主體結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)場(chǎng)噪聲的影響方面為我們提供了許多幫助。”劉二寶說(shuō)道，“受益于軟件強(qiáng)大的求解器以及專業(yè)的建模工具，分析結(jié)果十分詳盡。比如，我們可以使用集成了專門做空腔網(wǎng)格劃分的方法和工具來(lái)創(chuàng)建出高質(zhì)量、精確的汽車內(nèi)場(chǎng)聲學(xué)網(wǎng)格。”

長(zhǎng) 城汽車的工程師們充分發(fā)掘軟件的特性，洞察潛在問(wèn)題的根源，幫助形成解決方案。“計(jì)算結(jié)果的后處理，利用獨(dú)特的呈現(xiàn)方法，可以精確的給我們展示噪聲產(chǎn)生的 原因。”劉二寶說(shuō)道，“我們可以知道噪聲是通過(guò)哪一條途徑從噪聲源傳播到接收位置的、哪一塊板件振動(dòng)嚴(yán)重以及哪一階結(jié)構(gòu)或者聲學(xué)模態(tài)比較重要。所有的路 徑、板件以及模態(tài)貢獻(xiàn)量都可以根據(jù)相關(guān)性進(jìn)行排序。它們的大小和相對(duì)相位可以引導(dǎo)我們直接找到問(wèn)題的根源。除此以外，我們可以利用結(jié)構(gòu)和聲學(xué)靈敏度分析工 具研究最有效的改進(jìn)部位，這有利于幫助我們做有針對(duì)性的決策，避免在車體減重的同時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題。”

探索高端解決方案

除了前期開發(fā)的車身優(yōu)化，長(zhǎng)城汽車的專家們也為高端聲學(xué)應(yīng)用部署了先進(jìn)的方法。對(duì)于一些特殊的問(wèn)題，例如發(fā)動(dòng)機(jī)輻射噪聲、進(jìn)排氣系統(tǒng)噪聲，要實(shí)現(xiàn)精確模擬只有標(biāo)準(zhǔn)的聲學(xué)解決方案是不充足的。LMS Virtual.Lab獨(dú)到的技術(shù)例如解決噪聲輻射問(wèn)題的自動(dòng)匹配層技術(shù) (AML)，允許用戶通過(guò)極少的建模工作便可以從有限空間擴(kuò)展到無(wú)限域。自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)(FEMAO)根據(jù)所需的求解頻率自動(dòng)調(diào)節(jié)模型的尺寸從而加速計(jì)算。通過(guò)結(jié)合這些正確描述問(wèn)題特性的方法，例如，特殊材料或者考慮溫度影響的聲場(chǎng)問(wèn)題，長(zhǎng)城汽車可以以一種有效地方法精確地計(jì)算排氣系統(tǒng)的傳遞損失。此外，基于聲學(xué)傳遞向量(ATV)的解決方案，極大地提高了求解發(fā)動(dòng)機(jī)加速過(guò)程中輻射噪聲問(wèn)題的效率。

“在過(guò)去的幾年里我們?nèi)〉昧司薮蟮倪M(jìn)步，”劉二寶說(shuō)道，“針對(duì)SUV汽車車型的NVH發(fā)展，不僅是體系建設(shè)還是能力提升。我們部門撰寫的SUV NVH體系建設(shè)的總結(jié)，獲得了保定市科技進(jìn)步獎(jiǎng)。”

長(zhǎng)城汽車的研發(fā)也包括在未來(lái)更加重要的技術(shù)中投入資源。由于新一代的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車進(jìn)一步降低了噪聲，向安靜駕駛邁進(jìn)了一大步，其他次級(jí)噪聲源例如風(fēng)噪和路噪就顯得突出。LMS Virtual.Lab Acoustics包 含了可以將流體動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果等效為噪聲源的功能，從而有效的進(jìn)行氣動(dòng)聲學(xué)的分析。這項(xiàng)功能可以用于很多領(lǐng)域，例如后視鏡的設(shè)計(jì)。通過(guò)在早期設(shè)計(jì)階段給 出一定的選擇，工程師們可以大幅減少昂貴的風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)間。對(duì)于特定的路噪問(wèn)題，軟件具有處理部分相關(guān)載荷信號(hào)的特點(diǎn)，與動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)的信號(hào)不同，這些信號(hào) 通常具有明確固定相位關(guān)系。“目前面臨的挑戰(zhàn)主要集中在整車集成的問(wèn)題上，”劉二寶證實(shí)，“我們正在學(xué)習(xí)如何獲取真實(shí)的道載荷數(shù)據(jù)，以及真實(shí)路譜載荷對(duì)應(yīng) 下的整車響應(yīng)。”

長(zhǎng)城汽車的研發(fā)也包括在未來(lái)更加重要的技術(shù)中投入資源。由于新一代的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車進(jìn)一步降低了噪聲，向安靜駕駛邁進(jìn)了一大步，其他次級(jí)噪聲源例如風(fēng)噪和路噪就顯得突出。LMS Virtual.Lab Acoustics包 含了可以將流體動(dòng)力學(xué)的計(jì)算結(jié)果等效為噪聲源的功能，從而有效的進(jìn)行氣動(dòng)聲學(xué)的分析。這項(xiàng)功能可以用于很多領(lǐng)域，例如后視鏡的設(shè)計(jì)。通過(guò)在早期設(shè)計(jì)階段給 出一定的選擇，工程師們可以大幅減少昂貴的風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)間。對(duì)于特定的路噪問(wèn)題，軟件具有處理部分相關(guān)載荷信號(hào)的特點(diǎn)，與動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)的信號(hào)不同，這些信號(hào) 通常具有明確固定相位關(guān)系。“目前面臨的挑戰(zhàn)主要集中在整車集成的問(wèn)題上，”劉二寶證實(shí)，“我們正在學(xué)習(xí)如何獲取真實(shí)的道載荷數(shù)據(jù)，以及真實(shí)路譜載荷對(duì)應(yīng) 下的整車響應(yīng)。”

進(jìn)一步完善與驗(yàn)證

隨著開發(fā)的逐步進(jìn)行，可以使用一些實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)或者是樣件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以被導(dǎo)入到仿真模型中。長(zhǎng)城汽車工程師們操作LMS SCADAS硬件和LMS Test.Lab軟件有豐富的經(jīng)驗(yàn)。LMS試驗(yàn)解決方案是具備快速且全面的綜合分析以及完備報(bào)告工具的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可用于NVH及聲學(xué)工程應(yīng)用。測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)可以無(wú)縫集成導(dǎo)入到LMS Virtual.Lab的仿真軟件中。有幾個(gè)層次的應(yīng)用：可以簡(jiǎn)單地應(yīng)用于提高材料屬性及邊界條件的精度，或者利用試驗(yàn)?zāi)B(tài)數(shù)據(jù)或頻響函數(shù)替換仿真模型的整個(gè)部件，從而將一個(gè)完整的汽車模型轉(zhuǎn)換為試驗(yàn)仿真混合模型。LMS Virtual.Lab Noise and Vibration模塊，具有專門為混合模型而設(shè)計(jì)的求解器，運(yùn)行迅速而且特別適合虛擬場(chǎng)景分析和整車NVH性能改善。

“這種混合建模方法給我們很多的靈活性，它允許我們使用所有可用數(shù)據(jù)。”劉二寶說(shuō)，“在設(shè)計(jì)早期階段，將新的結(jié)構(gòu)和以往基于試驗(yàn)驗(yàn)證的類似模型部件相結(jié)合，這十分有用，最重要的是，這種方法可以大幅提高樣機(jī)改進(jìn)的效率。求解器計(jì)算十分迅速，而且提供的結(jié)果能更深入解釋NVH機(jī)理。除了整車上聲源到目標(biāo)點(diǎn)的貢獻(xiàn)以外，我們還可以得到振動(dòng)能量在獨(dú)立部件之間的傳遞，以及傳遞方式。這在我們考慮采取何種解決措施時(shí)是一項(xiàng)非常大的優(yōu)勢(shì)，比如如何修改連接剛度。”開發(fā)后期階段，LMS試驗(yàn)解決方案作為驗(yàn)證方法相對(duì)仿真工具來(lái)說(shuō)更加重要。

盡管如此，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)仿真計(jì)算模型仍扮演重要的角色。在模型上進(jìn)行方案修改要比在實(shí)際樣機(jī)上快速且成本低廉的多。當(dāng)然，這種級(jí)別的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要高度精確的計(jì)算。通過(guò)使用LMS Virtual.Lab解決方案，長(zhǎng)城汽車的工程師們可以對(duì)比仿真模型和試驗(yàn)結(jié)果，并將其優(yōu)化至更加接近現(xiàn)實(shí)。通過(guò)這種方式，試驗(yàn)和仿真互相配合，直到形成最優(yōu)的解決方案。最終的結(jié)果是經(jīng)過(guò)NVH性能優(yōu)化驗(yàn)證后的汽車原型以及與真實(shí)結(jié)構(gòu)精確匹配的仿真模型。“這些解決方案的結(jié)合允許我們做最準(zhǔn)確而詳細(xì)的分析，”劉二寶說(shuō)，“這幫助我們?cè)贜VH性能上取得最好的結(jié)果。”

成功部署解決方案

LMS解決方案在整車開發(fā)周期中最重要的性能指標(biāo)優(yōu)化流程中作用顯著，在用戶間的協(xié)同部署以及和已有工作無(wú)縫集成等環(huán)節(jié)貢獻(xiàn)突出。Siemens PLM Software技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)和長(zhǎng)城汽車的工程師之間的完美合作，讓一切研發(fā)工作變得簡(jiǎn)單而順暢。“Siemens PLM Software專家提供一流的技術(shù)支持與培訓(xùn)，”劉二寶說(shuō)，“他們組織學(xué)習(xí)活動(dòng)，提供詳盡的資料，而且還組織超過(guò)千名專業(yè)人員相互交流的公共論壇。我們之間有多年的良好合作關(guān)系，在中國(guó)汽車行業(yè)，Siemens PLM Software的NVH專家以及他們的LMS產(chǎn)品具有良好的聲譽(yù)。”據(jù)劉二寶說(shuō)，這種專業(yè)水準(zhǔn)是長(zhǎng)城汽車選擇LMS解決方案以及不斷擴(kuò)大使用LMS技術(shù)的一個(gè)重要原因。他特別提到了該工具功能強(qiáng)大、平臺(tái)開放以及簡(jiǎn)單易操作等特點(diǎn)。“ LMS Virtual.Lab已經(jīng)成為我們開發(fā)過(guò)程中的重要工具，”劉二寶說(shuō)，“因其友好的圖形用戶界面，專業(yè)綜合的可視化效果，以及和我們已有的CAD工具及試驗(yàn)工具的無(wú)縫集成，十分受工程師們歡迎。在原型驗(yàn)證階段應(yīng)用LMS測(cè)試解決方案，可以及時(shí)交付高質(zhì)量的數(shù)據(jù)結(jié)果。”劉二寶提到，通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)流程中納入Siemens PLM Software的NVH技 術(shù)，長(zhǎng)城汽車的工程師們學(xué)到了很多。“通過(guò)選擇合理的工具，我們首要是避免正在進(jìn)行的設(shè)計(jì)出現(xiàn)問(wèn)題，”劉二寶說(shuō)，“不僅如此，我們也希望當(dāng)前的工作能為下 一代設(shè)計(jì)汲取經(jīng)驗(yàn)。如果想持續(xù)開發(fā)出更好的產(chǎn)品，那么，在每個(gè)研發(fā)項(xiàng)目工作中獲得并積累經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)潛在問(wèn)題，這對(duì)于下一個(gè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)非常重要。”LMS解決方案給長(zhǎng)城汽車的工程師們提供了這種準(zhǔn)確的洞察力。“我們?cè)谶^(guò)去幾年里積累了大量的NVH相關(guān)知識(shí)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)正在轉(zhuǎn)化為價(jià)值，清晰地體現(xiàn)在我們的產(chǎn)品上。當(dāng)談?wù)摰絅VH性能，長(zhǎng)城汽車可以說(shuō)是中國(guó)市場(chǎng)最領(lǐng)先的，這也得益于LMS解決方案”劉二寶總結(jié)說(shuō)道。

"Siemens PLM Software的專家提供一流的技術(shù)支持與培訓(xùn)，他們組織學(xué)習(xí)活動(dòng)，提供詳盡的資料，而且還搭建超過(guò)千名專業(yè)人員相互交流的公共論壇。我們之間有多年的良好關(guān)系，在中國(guó)汽車行業(yè)，Siemens PLM Software的NVH專家以及他們的LMS產(chǎn)品具有良好的聲譽(yù)。"

"LMS Virtual.Lab已經(jīng)成為我們開發(fā)過(guò)程中的重要工具，因其友好的圖形用戶界面，專業(yè)綜合的可視化效果，以及和我們已有的CAD工具及試驗(yàn)工具的無(wú)縫集成，十分受工程師們歡迎。"

"這種混合建模方法給我們很多的靈活性，它允許我們使用所有可用數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)早期階段，將新的結(jié)構(gòu)和以往基于試驗(yàn)驗(yàn)證的類似模型部件相結(jié)合，這十分有用，最重要的是，這種方法可以大幅的提高樣機(jī)改進(jìn)的效率。"

劉二寶

NVH工程研究院 車身NVH工程部

長(zhǎng)城汽車技術(shù)中心