siemens on-stage...

Unrestricted © Siemens AG 2018

2018-05-23 Siemens PLM Software

Расчетно-экспериментальный

подход в разработке изделий

на базе виртуальных

прототипов

Сергей Кулаков

Воплощаем инновацииUnrestricted © Siemens AG 2018

Содержание:PEA (Предиктивная инженерная аналитика)

Интегрированный инженерный подход = Расчет + Эксперимент

Simcenter Engineering & Consulting

Simcenter Testing

Прикладные знания. Умные технологии. Уникальные решения.



Растущие потребности заказчиков

Эффективность Устойчивость

Экологичность Долговечность



Новые сложности инжиниринга на базе испытаний

Больше

испытаний с

меньшим числом


Производитель

ность

Валидация

инновационных

разработок

Инновации

Абсолютная

уверенность

Гарантия

Понимание

функционального

поведения

Глубокое

понимание



SimcenterTM

Predictive engineering analytics

Как Simcenter Engineering & Consulting реализует подход

PEA в SimcenterTM

Прикладные ноу-хау

Технологии

Решения для улучшения

продукта

Simcenter Engineering & Consulting помогает: Достичь соответствия растущих характеристик

продукта ожиданиям заказчика

Решать критические проблемы с продуктом

Выбирать параметры на ранних стадиях

Сократить время выведения на рынок до 30-50%

Снизить вес и затраты на разработку



Predictive Engineering Analytics

Предиктивная Инженерная Аналитика

Перейти от верификации инновационной разработки к

принятию обоснованных решений быстрее и с большей

уверенностью

Точные мультидисциплинарные цифровые двойники

Достоверное моделирование поведения для эффективной

оценки наиболее важных характеристик

Развитие моделей синхронно с изделием и реальными

условиями применения

Использование аналитики и мультидисциплинарного

анализа

От консервативной стратегии разработки к инновационной



Разработка продукта в процессе с обратной связью

4D: “DREAM – DESIGN – DEVELOP – DELIGHT”

Разработка-с-первого-прототипа

на базе “Simulation and Test”

Обеспечивается за счет мощной среды

управления данными

Оценка функционального концепта

(1D CAE)

Дизайн и создание продукта

(3D CAD)

Функциональное моделирование

(1D/3D CAE)

Функциональная валидация

(TEST)

Software

Electronics

Electrical

Mechanical

Test & Measurement

Syste

m

en

gin

eerin

g

Desig

n

Sim

ula

tion

Натурный

эксперимент

Виртуальный

эксперимент



Интегрированный инженерный подход

NVH-анализ и предиктивная аналитика

$

Брэнд

Надежность

Качество

Производительность

Безопасность

Функция

Функция

Датчик

CAE

Измерение

Анализ

Показатель(Значение)

КритерийУлучшение

Систематический подход

Аналитический подход

Экспериментальный подход

Управление знаниями/проектами1 2 3Управление «брэндовыми»

характеристикамиУправление затратами

• Раньше: Метод «проб-и-ошибок»

• Сегодня: Систематический подход




NVH-анализ и предиктивная аналитика

Функция

Датчик

CAE

Измерение

Анализ

Показатель(Значение)

КритерийУлучшение

• Vibration Analysis

• Modal

• Harmonic

• Оптимизация

• Варьируемые

переменные

• Целевые функции

• Ограничения

• Экспериментальный

модальный анализ

• Измерение звукового

давления


• Раньше: Метод «проб-и-

ошибок»

• Сегодня:





Реализацияknow what -> know how -> know why

• CAE:

• Static,Vibration/Dynami

c,Thermal,CFD

• Анализ СИГНАЛА в

источнике колебаний:

• Анализ нагрузок

• Анализ (податливости)

СИСТЕМЫ:

• ЭМА

• ОМА

• Анализ СИГНАЛА в

приемнике колебаний:

• Стационарные

режимы

• Разбег/Выбег

• Виртуальная

доводка

• Экспериментальная

доводка и

моделирование

Функция Датчик

CAE

Измерение

Анализ Показатель Критерий УлучшениеФункция

Показатель Критерий Улучшение

• дБ/дБА

• 1/3 октавы

• Авто-спектр

• АФЧХ

• Частота

вынужденных

колебаний в

сравнении с

частотой

собственных

колебаний

• Критическая

форма колебаний

• Критическое

демпфирование

• Анализ во

временной

области

• 1/3 октавный

спектр

• Авто-спектр

• Кэмпбел-

диаграмма

• АФЧХ

• Таблица мод

колебаний

• САЕ(FEA) Software:

• Изм.оборудование:

• Анализатор

• Ударный

молоток/вибростенд

• Акселерометры

• Микрофоны

• Интенсиметричес-

кий зонд

• Микрофонная

решетка

• Тензодатчик

• Датчик

перемещения

• …

Брэнд

Надежность

Качество

Производительность

Безопасность

Функция

Аналитический подход

Экспериментальный подход

НазначениеОбеспечение

Аппаратное и программное

Показатель производительности

Критерий приемкиМетодология

Зачем? Know What? Know Why? Know How?

Обучение --- Передача технологий --- Со-разработка




Часть портфеля решений и услуг Simcenter

LMS Imagine.Lab Amesim

LMS Test.Lab – LMS SCADAS

Simcenter 3D, NX Nastran & STAR-CCM+

LMS Engineering



Почему заказчики пользуются услугами Simcenter

Engineering & Consulting

Нехватка времени или

инфраструктуры

Нехватка знаний или

специализированного

опыта

Требуется

сбалансированное кросс-

функциональное решение

Сложности заказчиков: LMS Engineering



Инфраструктура и испытательные

лаборатории

Ноу-хау и опыт

управления проектами

Гибкие модели

сотрудничества

Увеличение объема инжиниринга на базе расчетов

Обеспечение большего ROI за счет комбинации

SimcenterTM с умными технологиями и уникальными

решениями Simcenter Engineering & Consulting

Интеграция расчетных и

экспериментальных

технологий в вашем

процессе разработкиSimcenter Engineering &

Consulting



Сокращение времени

вывода на рынок и затрат

Повышение качества

продукта

Обеспечение большего ROI за счет …

…баланса и оптимизации характеристик продукта

Simcenter Engineering &

Consulting

Баланс характеристик

Шум

Дорожные

качестваУправлен

ие

Управляем

ость

Вибрация

Экономичность

Увеличение объема инжиниринга на базе расчетов

Долговечность



Повышение точности

моделей путем испытаний

Использование мульти-

доменных приложений


… интеграции расчетных и экспериментальных технологий

Интеграция расчетных и

экспериментальных

технологий в вашем

процессе разработкиSimcenter Engineering &

Consulting



Устранение

неисправностей

Аудит и трансформация

процессов Гибкая модель

сотрудничества

Со-разработка:

вовлечение экспертов для

достижения выдающихся целевых

показателей


… гибкой модели сотрудничества

Передача технологий:

инструменты и ноу-хау


Consulting



Инфраструктура и испытательные

стенды Стенды полу-натурного

моделирования

Лаборатория для

испытания прототипов


… путем использования наших лабораторий (опыта)


Consulting



Ноу-хау и опыт

управления проектами

Международная команда

из 250 опытных экспертов

Знания и экспертиза по всему

процессу разработки

Мастерство управления сложными

проектами


… сотрудничества с высококвалифицированной командой


Consulting




Отзывы заказчиков

“Такой подход дает нам

возможность управлять циклом

разработки и временем выпуска

изделия. Он позволяет избежать

неустоек, которые могут быть

очень большими, если задержки

вызваны проблемами интеграции

компонентов на последних этапах.”

Nicolas Damiani, Airbus Helicopters

Research and Development

“Я думаю, Simcenter Engineering &

Consulting имеет 3 отличительные

особенности. Во-первых, они

комбинируют высококлассные технологии

испытаний с CAE. Во-вторых, у низ очень

обширный опыт с OEM

автопроизводителями. И наконец, LMS

Engineering обладает очень талантливой

глобальной командой экспертов.”

Hitoshi Kyogoku, Nissan Motor Company

Vehicle Dynamics CAE Group manager

“Мы определили чувствительность

различных параметров, вносящих

вклад в шум в кабине, намного

быстрее и более эффективно через

кооперацию с командой Simcenter

Engineering & Consulting.”Dr. Ing. Christian von Holst, John Deere

Group Leader, Suspension Systems

“Сочетание реалистичного виртуального

моделирования и технологий, дающих

глубокое понимание результатов испытаний

дают существенные улучшения конструкции

ткацких станков. В существующем процессе

разработки техническое превосходство

помогло нам увеличить

производительность нашего рапирного

станка нового поколения на 15%.”

Kristof Roelstraete, Picanol

Director, Weaving Machine Development



Nissan Motor CompanyОбнаружение сложного взаимодействия между жесткостью кузова

и управляемостью

Понимание взаимодействия между жесткостью кузова и управляемостью

• Получено глубокое понимание

взаимосвязи между субъективной

оценкой профессионального

водителя и влиянием измерений

жесткости кузова на динамику

автомобиля

• Разработан метод, позволяющий

выбирать решения по жесткости

кузовов на самых ранних этапах

разработки автомобиля

“Я думаю, Simcenter Engineering & Consulting имеет 3 отличительные

особенности. Во-первых, они комбинируют высококлассные технологии

испытаний с CAE. Во-вторых, у низ очень обширный опыт с OEM

автопроизводителями. И наконец, Simcenter Engineering & Consulting

обладает очень талантливой глобальной командой экспертов.” Hitoshi Kyogoku, Vehicle Dynamics CAE Group manager

• Определение рабочих нагрузок между кузовом и подвеской во временной области

• Визуализация деформаций кузова и вклада отдельных мод колебаний во временной области

Точное определение распределения

дорожных нагрузок

Целевые параметры кузова, влияющие на

управляемость для следующих авто



Airbus Helicopters

Сокращение затрат на прототипах в 4 раза

От инжиниринга систем и компонентов к полунатурному моделированию

• Сокращение цикла оптимизации

гидравлических систем в 3 раза

• Сокращение затрат на прототипах

в 4 раза

• Исключение выплат неустоек за

задержку передачи изделия

“Имея возможность прогнозировать проблемы, мы получили серьезный

источник для снижения затрат и рисков.”Nicolas Damiani, Expert in Simulation and Operational Analysis

• Гарантия точности физических и реал-тайм моделей гидравлических систем

• Усиление достоверного поведения пилотажного симулятора

Модели реального времени для

пилотажного стенда

Динамический анализ гидравлических

систем



John Deere

Снижение повышенного шума в кабине

Экспериментальный и численный акустический анализ

• Разработан подход для анализ

проблем с шумом на ранних

этапах разработки

• Быстро и эффективно

определены эффекты,

вызывающие повышенный шум в

кабине

• Получено лучшее понимание

сложного механизма генерации

шума

“Мы определили чувствительность различных параметров, вносящих вклад

в шум в кабине, намного быстрее и более эффективно через кооперацию с

командой Simcenter Engineering & Consulting.”

Dr. Ing. Christian von Holst, Group Leader, Suspension Systems

• Использование комбинации подходов экспериментального и численного акустического

анализа

• Привлечение команды Simcenter Engineering & Consulting и применение ПО LMS для поиска и

решения проблем с шумом

Акустическое моделированиеВиброакустические испытания



Simcenter Engineering & ConsultingПрикладные знания. Умные технологии. Уникальные решения.

Высококвалифицирован-

ные инженеры

Инфраструктура и

инструменты

Процессы и технологии

Экспертиза и ноу-хау

100 100050 70 200 300 500 2000 4000

Hz

FRRI:OUT:S (CH112)

30

40

50

60

70

80

90

35

45

55

65

75

85

km

/h

Road S

peed (

DT

1)

10

5

4

6

7

8

9

11

12

13

14

dB

Pa

2/Pa

2

Prominence Ratio FRRI:OUT:S WF 267 [0-6602.6 rpm]

Передача технологий

Много-параметрический

инжинирингУстранение проблем

Со-разработка

Fuel economy improvement

through control optimization

Balancingperformances

Noise

Drivability

Controls

Handling

Vibration

Fuel

economyDurability



Решения Simcenter Testing

Часть портфеля решений Simcenter

LMS Imagine.Lab Amesim

LMS Test.Lab – LMS SCADAS

Simcenter 3D, NX Nastran & STAR-CCM+

Simcenter

Engineering &

Consulting



Прикладные знания. Умные технологии. Уникальные

решения.

1 32 4 5

Акустика

ВибрацияДолговечность

Источник

Передатчик

Приемник

Software

Hardware

Датчики

TEST и CAE Решения



Акустика

Акустика

Вибрация

Долгоовечность

Сертификация

Внешний и

внутренний

шум

Качество звука

…



Вибрация

Акустика

Вибрация

Долгооовечность

Модальные

испытания

Флаттер

Общая и местная

вибрация

…




Акустика

Вибрация


Данные о

нагрузках

Ресурс

изделия

Сертификация



LMS Test.Lab

> Сбор данных

Анализ данных

> Отчетность

> Управление данными

LMS SCADAS

> Лабораторные

>Мобильные

> Портативные

> Защищенные

> Standalone

Решения Simcenter Testing

Интегрированная платформа для инжиниринга на базе

испытаний

Акустика

Вибрация


Динамика Акустика Анализ

путей

передачи

колебаний

Динамика

роторов

Долговечн

ость

Управление

виброиспыт

аниями

Прочностные

испытания




решения.

1 32 4 5

Акустика


Источник


Приемник

Software

Hardware

Датчики




Причинно-следственный анализ вибрации и шума

Инженерный подход





акустическиеструктурные

структурные

приемник = Σ (передатчик * источник)





=X

Худший случай !=X

Критические

нагрузки=X

Критическая

динамика=X

• Снижение дисбаланса

• Изменение свойств опор

• Изменение рабочих

режимов

• Источник не является причиной!

• Нужно изменить свойства

отдельных компонентов или

связей с ними

• (но каких и где?)

• Доработка в источнике И

настройка податливости

• Изолирование на стороне

приемника колебаний

=>

ПриемникИсточник Передатчик



Измерения в рабочих условиях

Идентификация нагрузок

Гармонический анализ

Спектральный анализ

Октавный анализ

Фильтрация и аудио-воспроизв-е

Гармонический анализ

Спектральный анализ

Когерентный анализ

Анимация во временной области

Анализ вынужденных колебаний

Когерентный анализ

Анализ огибающей

Частотно-временной анализ

Частотно-временной анализ

Анализ вынужденных колебаний

Анализ огибающей

Прямые методы измерения

нагрузок

Обратные методы идентификации

нагрузок

Анализ вклада отдельных нагрузок

Анализ вклада отдельных путей

передачи колебаний

Анализ динамики системы

Измерения передаточных ф-ий

Модальный анализ

Автоматический модальный

анализ

Операционный модальный анализ

=

X

Receiver

Transmitter

Source

=

X

Receiver

Transmitter

Source

=

X

Receiver

Transmitter

Source

Критическая

динамика

Критические

нагрузки

Наихудший

сценарий


Методы измерений и анализа



Корреляция, верификация и настройка расчетных

моделей

Pre-Test:

Повысить качество эксперимента и улучшить

подготовку испытаний :

• Наилучшее место установки датчиков

• Наилучшее место приложения

возбуждения

Корреляция:

Сравнение, понимание, оценка результатов испытаний и КЭ-анализа

Количественное сравнение совпадения и качественная оценка данных

Чувствительность и Уточнение:

Найти параметры модели, влияющие на корреляцию

Запустить процесс автоматической настройки модели




решения.

1 32 4 5

Акустика


Источник


Приемник

Software

Hardware

Датчики




Программное и аппаратное обеспечение, датчики

?Программное

обеспечениеДатчики



Программное и аппаратное обеспечение, датчики

Аппаратное

обеспечение

Программное

обеспечениеДатчики



Системы сбора данных

Многоканальные системы сбора данных для любых условий

испытаний

• Простая запись и высоко-

точное согласование

сигналов от датчиков

• Универсальное и легко-

масштабируемое решение

Повышение эффективности

инженерного анализа за счет сбора

данных разных физических

параметров

Непревзойденная

производительность за счет

модульной и масштабируемой

конструкции

Высокое качество данных

Многоканальные системы

сбора данных,

удовлетворяющие любым

требованиям испытаний



Портативная

LMS SCADAS XS12 & XS06

Наладонное исполнение для N&V

испытаний

Работает автономно, с планшета

или ПК

3D бинауральная запись и

воспроизведение

Simcenter - LMS SCADAS

Многоканальные системы сбора данных для любых задач

испытаний

Лабораторная

LMS SCADAS Lab

Высокопроизводительные для

лабораторного применения

Надежная передача большого потока

данных

Идеально для многоканальных

измерений

Портативный, компактный,

прочный

Производительный

Автономный

.

LMS SCADAS Mobile/ Recorder

Лабораторные и выездные измерения, автономная регистрация



LMS Test.Lab

Интегрированная программная платформа для инжиниринга

на базе испытаний

Разработана для

высокопроизводитель-

ного сбора и анализа

данных

Включает все инструменты для

экспериментального

инжиниринга на одной

унифицированной платформе

Единый интерфейс и

формат данных для всех

приложений

Для простых измерений и

экспериментального

моделирования

Мощные инструменты для

анализа и поиска причин и

связей

Image courtesy UTAC



Решения Simcenter Testing Solutions

Интегрированный комплекс LMS Test.Lab и LMS SCADAS

Динамика

NVH

Динамика

роторов

Акустика


Вибропрочность

Управление

стендами

Аналоговые

• Акустическое

давление

• Деформации

• Перемещения

• Сила, момент,

давление

• Tacho, TTL,

• Температура

• Токи

TEST-CAE

Корреляция

Цифровые

• GPS

• Video

• CAN-bus

• Flexray

• Ethercat

• Wheel force

Model-Based

System Testing

Сбора данных – Инженерный анализ – Обмен результатами и Отчетность




решения.

1 32 4 5

Акустика


Источник


Приемник

Software

Hardware

Датчики




Комбинация расчетного и экспериментального подходов

Проверка расчётных моделей по результатам испытаний

• Верификация моделей и расчетов

• Идентификация параметров модели

• Экспертиза данных испытаний для моделирования

Test для

САЕ

Комбинированное использование испытаний и расчета

• «Испытывайте что можете, Моделируйте что нужно»

• Гибридные сборки (TEST-CAE)

• Model-based system testing –Полунатурное моделирование и виртуальные испытания

Test и

САЕ

САЕ

для Test

Применение расчетов для более продуктивных и реалистичных испытаний

• Использование моделирования для планирования испытаний

• Дополнение испытаний расчетами

• Виртуальные измерения

&



Model Based System TestingСоздание унифицированной платформы испытаний: от виртуальных

до полигонных

Виртуаль-

ные

испытания

Виртуаль-

ные

испытания

Полигонные

Стендовые

Стендовые

INT

ER

FA

CE

Model

Based

System

Testing

INT

ER

FA

CE

Позволяет проводить оценку

параметров на протяжении

всего процесса разработки с

использованием виртуальных,

полунатурных и физических


• Общие метрики и

инструменты обработки

данных от 100% расчетных

до 100% физических

• Подход «model-in-the-loop»

позволяет испытывать

реальные компоненты и

подсистемы в составе всей

системы

• Общий интерфейс LMS

Test.Lab / SCADAS




решения.

1 32 4 5

Акустика


Источник


Приемник

Software

Hardware

Датчики




Решения для NVH испытаний автомобилейрешения для улучшения характеристик продукта

Интеграция силового агрегата

Как достичь целевых показателей?

Качество звука и Синтез, Анализ путей распространения

колебаний: структурных и акустических, Дорожные

измерения, …

Валидация моделей

Оптимизация расчетных моделей

Модальные испытания и корреляция, моменты

инерции, оценка нагрузок, …

Вибро-акустический инжиниринг

Что является причиной? Источники? Пути?

Анализ путей распространения колебаний:

структурных и акустических – Вибро-акустический

модальный анализ

Формирование целей

Формирование целевых параметров и валидация

Гармоник, Октавы, Мощность звука, Нагрузки в

опорах, качественная оценка излучаемого шума, …

Функциональные характеристики

Как соответствовать функциональным

характеристикам?

Крутильные колебания, анализ в угловых и фазовых

координатах, динамическая балансировка, …

Advanced Acoustics

Как соответствовать акустическим

характеристикам?

Локализация и ранжирование источников, оценка

шума в циклах горения, анализ шумопоглощения, …





• Общий структурированный путь для анализа NVH характеристик

• Был создан для испытаний, используется и в расчётном, и в экспериментальном моделировании

P

a

Measure

d..

Tota

l

be_f:18:X

..

be_f:18:Y

..

be_f:18:Z

..

be_f:5018:X

..

be_f:5018:Y

..

be_f:5018:Z

..

be_r:

9:X

..

be_r:

9:Y

..

be_r:

9:Z

..

be_r:

5009:X

..

be_r:

5009:Y

..

be_r:

5009:Z

..

sh_f:30:X

..

sh_f:30:Y

..

sh_f:30:Z

..

sh_f:5030:X

..

sh_f:5030:Y

..

sh_f:5030:Z

..

sh_r:

32:X

..

sh_r:

32:Y

..

sh_r:

32:Z

..

sh_r:

5032:X

..

sh_r:

5032:Y

..

sh_r:

5032:Z

..

subf:20:X

..

subf:20:Y

..

subf:20:Z

..

subf:5020:X

..

subf:5020:Y

..

subf:5020:Z

..

10.00

60.00

dB

(A)

Pa

sh_r:32:Z

0.00 350.00Hz

RMS Sum

Spectrum: PRCM:0001:S






-40.00

50.00

dB

(A)

Pa

Contribution at path or group (case vs. rpm or frequency) A

X =Источник Передатчик Приемник

Трансмиссия

Вибрация на

рулевой колонке

Вибрация на

сидении

Проблемы с шумом

в салоне

Нагрузки от

дороги

HVAC

ВыхлопДвигатель



Simcenter™ для Предиктивной Инженерной Аналитики

NVH и Акустика – Цифровой двойник

Формирование

требований

Постановка NVH целей

Разработка подсистем,

валидация и испытания

Финальная валидация и

сертификация

Performance Digital Twin

Выбор и оценка

архитектуры

Интеграция автомобиля,

проверка дизайна и

испытания



Otokar

Сокращение времени на решение проблем NVH на 75%

Разработка нового автобуса по NVH, прочности и долговечности

• Сокращение времени на решение

проблем NVH на 75%

• Верифицированная процедура

моделирования для сокращения

цикла доработки по параметрам

NVH

• Достигнуты очень низкие уровни

шума и вибраций на

электрическом автобусе Doruk

Electra

“Анализ проводился таким простым и прямым способом, что мы не

представляем себе его выполнение без LMS Virtual.Lab Acoustics.”

Çağrı İyidiker, Specialist Engineer, Noise, Vibration and Harshness

• Определение параметров комфорта как одних из самых важных атрибутов бренда

• Использование LMS Virtual.Lab для идентификации NVH проблем ДО создания физических


В расчет берется весь диапазон частот:

низких, средних и высоких

Повышение конкурентоспособности за

счет улучшения NVH характеристик



Крупный OEM производительВерификация дизайна и оценка эффективности сравнения с

аналогами

Автоматизация сбора данных, анализа и подготовки отчетов

• Автоматизированная подготовка

проекта испытаний

• Унифицированное

инструментирование/ сбор

данных

• Автоматизированная обработка

по NVH параметрам

“Наш процесс верификации дизайна сейчас в 5 раз короче, а

обработка данных вместо 2 недель теперь выполняется за 3 часа”

Использование решений LMS для испытаний и моделирования для

автоматизации сбора, анализа и подготовки отчетов.



Сокращение

размеров

двигателя

Увеличение крутильных

колебаний колен вала

приводит к вибрациям на

холостом ходу и при запуске

из-за несбалансированных

сил

Снижение

выбросов

Соответствующие нормам EURO 6

каталитические преобразователи и

дизельные сажевые фильтры

обеспечивают дополнительное

снижение шума и заставляют

модифицировать выхлопной

тракт

Оптимальный баланс между параметрами NVH,

выбросами и топливной экономичностью

Повышение

эффективности

впрыска

Системы впрыска высокого

давления имеют проблему

импульсного шума

Повышение

эффективности

всасывания

Турбины создают высокие уровни

пульсации давления в цилиндрах,

вызывающие высокочастотный

воющий шум

Протяженные и легкие

системы впуска оказывают

влияние на качества звука в

салоне



Решения для NVH двигателей

Ходовые

качества

Низкочастотный шум –

Дерганье на стартеВибрации Излучение шума

Performance Digital Twins



Измерение шума и расчет шума двигателя по

измеренным вибрациям

Измерения распределения шума с

использованием Акустической Камеры

1250Hz 1/3 octave

4000Hz 1/3 octave

500Hz 1/3 octave

Beamforming (50cm)

Расчет акустического поля,

излучаемого двигателем



Новые проблемы

NVH

Высокочастотный шум EV и

шум на переходных

режимах HEV влияет на

комфорт

Баланс

характеристик

Конфликтующие

характеристики (NVH,

энергопотребление,

ходовые качества)

Множество

архитектур

Увеличение сложности

инженерных задач

NVH и Акустика на транспорте – Область инноваций

Электро- и гибридные автомобили – Сложности

-30

20

70

120

170

220



Баланс

характеристик Анализ взаимосвязей между

электрикой, механикой и

системой управления

NVH и Акустика на транспорте – Область инноваций

Электрический силовой агрегат – Приложения

Снижение шума

электродвигателя

Расчетный подход

объединяющий

электромагнитный и

акустический расчёты

Интеграция

электро-силового

агрегата

Проверка вибрации и шума

силового агрегата в составе


10000.000.00 Hz

M1 (CH233)

10000.00

400.00

rpm

Tach

o_SR

M_Fil

t2 (T

3)

100.00

0.00

dB Pa2/H

z

PSD M1 WF 381 [425.76-9947.7 rpm]



Проектные

параметры3D моделирование Испытания1D моделирование

NVH и Акустика на транспорте - Решения

Электро- и гибридные автомобили

Функц. Модель двигателя

Тепловая модель

Энергетическая модель


Электромагнитное

взаимодействие

Вибро-акустическая

модель

Дизайн системы

управления

Дизайн

электродвигателя

10000.000.00 Hz

current1 (CH105)

10000.00

400.00

rpm

Tacho

_SRM

_Filt2

(T3)

20.00

-90.00

dB A2/Hz

PSD current1 WF 381 [425.76-9947.7 rpm]

10000.000.00 Hz

Mntl:1_06:+Z (CH3)

10000.00

400.00

rpm

Tacho_

SRM_

Filt2 (T3

)

20.00

-80.00

dB g2/Hz

PSD Mntl:1_06:+Z WF 381 [425.76-9947.7 rpm]

10000.000.00 Hz

M1 (CH233)

10000.00

400.00

rpm

Tach

o_SR

M_Fil

t2 (T

3)

100.00

0.00

dB Pa2/H

z

PSD M1 WF 381 [425.76-9947.7 rpm]

Ток

Акустическое давление

Ускорение

Полносистемная диагностика

Акустическая

характеристика

Модели электрических систем

включая СУ и расширяемые до

расчета термо- и энергетического

баланса

Вибро-акустические модели

основанные на вычислении

электромагнитных сил

От оценки подсистем до

испытаний всего автомобиля в

сборе: TPA, ODS, OMA,…

Электрический дизайн



Анализ долговечности на ранних стадиях разработкиПрогнозирование дорожных нагрузок – Time Waveform Replication

Описание подхода Simcenter Engineering &

Consulting:

Шаг 1: Дорожные измеренияИзмерение сил/ускорений на существующем автомобиле

Шаг 2: Создание моделиMDS модель без колес, оцифрованной дороги и модели

водителя

Шаг 4: Вычисление дорожных нагрузокМоделирование во временной области и выделение

интерфейсных сил для последующего анализа

долговечности

Шаг 3: Time Waveform ReplicationГенерация сигналов перемещений в центре ступицы

колеса, которые воспроизводят измеренные

силы/ускорения

5 copyright LMS International - 2009

Comparison Results, Cobblestones 2, FX_RL



Демонстрационный стенд

«Виртуализация испытаний и верификация»

Сергей КулаковРуководитель направления «Виртуальные и натурные испытания (TEST)»

Siemens PLM Software/ Russia/ Digital Factory Division

+7 (916) 123 25 64

[email protected]

siemens on-stage...

Documents