Fahrzeugkomfort
Dem Wunsch des Kunden nach steigendem Fahrkomfort wird von einer Fahrzeuggeneration zur nächsten Rechnung getragen. Die Reduzierung von störenden Schwingungen in der Fahrzeugstruktur ist dabei eines der zentralen Ziele. Die Simulation bietet dabei die Möglichkeit an allen Stellen, an denen der Insasse mit dem Fahrzeug in Kontakt kommt das Vibrationsverhalten zu optimieren.
Gesamtfahrzeuganalyse
Im Fahrzeug werden an den unterschiedlichsten Stellen Schwingungen angeregt. Die Motor-Getriebeeinheit regt die Fahrzeugstruktur über ein breites Frequenzband an. Anregungen über den Kontakt von Reifen zur Fahrbahn pflanzen sich bis zum Insassen fort. Die Luftumströmung des Fahrzeuges bei hohen Geschwindigkeiten regt die Struktur ebenfalls zum Schwingen an. Aus der Vielzahl an Komfortpunkten im Fahrzeug und den unterschiedlichsten Anregungen ergeben sich ein sehr große Anzahl an Lastfällen, die mittels Simulation betrachtet, optimiert und gleichzeitig ins Ziel gebracht werden können. Die Mitarbeiter der CDH AG unterstützen dabei mit Simulationen und Analysen auf unterschiedlichen Komplexitätsebenen.
Gesamtfahrzeug
- Gesamtfahrzeug System Modellierung
- Niederfrequente NVH Analyse (Motorgeräusch, Fahrbahngeräusch, etc.)
- Einfluss und Abstimmung von Einzelkomponenten im Gesamtsystem zur Optimierung des Gesamtfahrzeugkomforts
- Zeitbereichsanalyse
- Hybridmodellierung (Berücksichtigung von Messergebnissen im Simulationsmodell)
- Definition von Zielkriterien für die Gesamtfahrzeugakustik
Karosserieauslegung: Rohkarosserie und Trimmed Body
- Statisch lineare Berechnungen der Rohkarosserie zur Bewertung von Steifigkeit, globaler Torsion und Biegung, lokaler Anbindungspunkte, Spannungs- und Dehnungsverteilung
- Karosseriestrukturoptimierung (Blechdicken und Form)
- Abgestrahlte Energie Analysen
- Blechfeldbeteiligungsanalysen
- Akustische Modal Analyse
- Numerische Akustik-Optimierung
- Modellierung der Fahrzeugausstattung (trim modeling)
- Korrelation von Versuchs- und Berechnungsergebnissen
- Robustheitsstudien zur Bewertung von Einflüssen aus Produktions- und Materialabweichungen
Fahrwerk
- Fahrwerksystemmodellierung
- Fahrgeräusch, Lenksystem und Radunwucht Analyse
- Lenksäulen Schwingungsanalysen
- Bewertung von Karosserielagern
- Fahrwerk System Tuning
Karosserieauslegung
Im Bereich der Akustikentwicklung ist das Ziel den Schalldruck an den verschiedenen Positionen, an denen sich das Insassenohr befinden kann zu reduzieren. Dazu ist es in der Simulation notwendig den Luftraum mit seinen mechanischen Eigenschaften im Fahrzeuginneren abzubilden und an die Fahrzeugstruktur zu koppeln.
Luftschall
- Analyse der Eigenformen und Eigenwerte des Luftraumes
- Luftschallempfindlichkeiten (Strukturunabhängig) zur Frequenzabstimmung von Strukturresonanzen, um wenig Energie in den Innenraum zu übertragen.
Schalldruck und Strukturschwingung
Anregungen:
- Längsträgeranregung
- Straßenanregung über Reifen im Frequenzbereich
- Straßenanregung über Reifen im Zeitbereich durch
- abgetastete Straßenprofile
- Motor-Null-Last / Motor-Voll-Last
- Gelenkwellenunwucht
- Radunwucht
- Unwucht Kühlerventilator
Sensitivitätsanalysen
- Sensitivitätsuntersuchungen von Bauteilen im Frequenz und Zeitbereich mit spezialisierten Zielfunktionen für diverse Lastfälle zur Abstimmung mit anderen Disziplinen in der Massenoptimierung.
- Sensitivitätsuntersuchungen und Darstellung als Colormap (diverser Bauteile im Frequenzbereich), um visuell Kandidaten für bestimmte Bereiche einer Optimierung zu identifizieren.
Energie Analysen
- Untersuchungen des akustischen Abstrahlverhaltens der Struktur durch Equivalent Radiated Power (ERP), Normalized Acoustic Intensity oder Visualisierung von Square Velocity Distribution.
- Energie-Auswertungen um sinnvolle Bereiche zu identifizieren, bei denen Modifikationen bzw. Optimierungen vielversprechend sind.
- Virtuelle Transfer Pfad Analyse (TPA), um den vibro-akustischen Energiefluss entlang bekannter Strukturpfade zu analysieren.
Participation-Factors (PPF/GPPF)
- Berechnung von Panel Participation-Factors und Grid Point Panel Participation Factors, um die Beteiligungen von gekoppelten Berandungsflächen auf die akustische Antwort inklusive deren Phasenzusammenhang zu bestimmen.
Transiente Analysen
- Transiente Untersuchungen im Zeitbereich um nicht eingeschwungene Zustände zu untersuchen, unter Berücksichtigung von Zeit-, Geschwindigkeits- und Wegabhängiger nichtlinearer Elemente.
Stochastische Analysen
- Variationsuntersuchungen zur Analyse produktions- bzw. qualitätsbedingter Abweichungen auf die NVH Gesamtfahrzeug Performance.
- Identifikation von NVH sensiblen Komponenten und Materialparametern
- Kosten/Nutzenbewertung (Kostenfunktion)
- Stochastische Methoden
- Probabilistic/Possibilistic Analysis
- Monte Carlo Analysis
- First Order Variation Method (FOVM)
- First Order Reliability Method (FORM)
- Extreme Value Analysis
- Stochastische Optimierung
Ansprechpartner
Dr. René Visser//Aktuelles
10. Internationales Symposium Human Modeling and Simulation in Automotive Engineering in Marburg.