戴姆勒如何打造世界上最安靜的汽車？

應(yīng)對(duì)當(dāng)今NVH挑戰(zhàn)

現(xiàn)在的汽車NVH團(tuán)隊(duì)每天都需要處理大量的問(wèn)題。戴姆勒的測(cè)試團(tuán)隊(duì)(振動(dòng)–聲學(xué)和輪胎噪聲)經(jīng)理，Ralf Lehmann先生分享了NVH團(tuán)隊(duì)所面臨的挑戰(zhàn)。

當(dāng)他們?cè)噲D設(shè)計(jì)出世界上最安靜、最舒適的汽車時(shí)，面臨的頭等難題便是：如何定義舒適度。很少甚至幾乎沒有客觀的度量來(lái)定義一輛汽車的聲學(xué)和噪聲舒適度，相反，一些主觀評(píng)價(jià)則可用于定義，或者依據(jù)用戶對(duì)舒適度的感覺來(lái)定義。為了設(shè)計(jì)完美汽車，有些主觀評(píng)價(jià)是不可忽視的。戴姆勒測(cè)試團(tuán)隊(duì)面臨的一個(gè)問(wèn)題是，如何使主觀感受客觀化，如：定義新的指標(biāo)、設(shè)置新的標(biāo)準(zhǔn)，亦或是準(zhǔn)備用于每次行駛測(cè)試中有助于捕捉到主觀維度的測(cè)試模板。

第二個(gè)難題是：對(duì)于NVH工程師采集和分析得到的振動(dòng)和聲學(xué)的海量數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行管理。而至關(guān)重要的是：這些數(shù)據(jù)需要被妥善保存和注釋，既可用于短期分析又可為以后的設(shè)計(jì)提供參考。而且工程師還應(yīng)該能夠很方便地找到這些對(duì)日后的測(cè)試和分析都非常重要的獨(dú)立數(shù)據(jù)。Siemens PLM Software最新的LMS Test.Lab™軟件為精簡(jiǎn)NVH數(shù)據(jù)管理過(guò)程提供了重要的保障。

第三個(gè)難題是：仿真和測(cè)試需要緊密集成合的需求。盡管戴姆勒的工程師已經(jīng)持續(xù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)一致性對(duì)比和交換，但技術(shù)和流程還有改進(jìn)的空間，需要進(jìn)一步優(yōu)化以支持更快、更精簡(jiǎn)的汽車開發(fā)。憑借強(qiáng)大的測(cè)試和仿真解決方案平臺(tái)，以及在混合測(cè)試–仿真工程領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)，Siemens PLM Software為支持這一流程改進(jìn)提供了巨大幫助。

最后一個(gè)難題是：如何利用已有的大量的測(cè)試技術(shù)，設(shè)定并實(shí)現(xiàn)正確的NVH目標(biāo)。

“傳遞路徑分析是找出NVH問(wèn)題根本原因的簡(jiǎn)單方法，但是，一旦發(fā)現(xiàn)NVH問(wèn)題，下一步應(yīng)該怎么做?”Lehmann問(wèn)到，“答案就是：使用仿真模型，通過(guò)調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)NVH性能的變化。當(dāng)然，其它技術(shù)也可能會(huì)被證明對(duì)某些特定問(wèn)題的解決更加有效。”

“對(duì)于所有問(wèn)題，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)解決方案，”Lehmann繼續(xù)說(shuō)，“必須由富有經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)成員利用手頭的工具去尋找答案。因?yàn)槟阕畈幌朊鎸?duì)的情況是：雖然你找到了實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)的方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這個(gè)目標(biāo)是錯(cuò)的。此外，舒適性、平順性和操縱性等多種沖突屬性之間的正確平衡是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，你需要權(quán)衡車輛的動(dòng)力性目標(biāo)相對(duì)舒適性目標(biāo)的最終價(jià)值所在，以幫助你實(shí)現(xiàn)完美汽車的設(shè)計(jì)。”

超越多重角色

戴姆勒的NVH團(tuán)隊(duì)需要完成多項(xiàng)任務(wù)，且集中在以下工程方法：車體的模態(tài)分析——包括白車身、車身內(nèi)飾，或者整車，以排除由共振引起的潛在振動(dòng)和噪聲問(wèn)題。

此外，傳遞路徑分析(TPA)能夠追蹤結(jié)構(gòu)體內(nèi)的能量傳遞，以通過(guò)傳遞給乘員的振動(dòng)發(fā)現(xiàn)薄弱設(shè)計(jì)點(diǎn)。該團(tuán)隊(duì)以優(yōu)化車輛的NVH特性為最終目標(biāo)，通過(guò)在輪轂試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行車輛的低頻振動(dòng)和聲學(xué)現(xiàn)象測(cè)試，實(shí)現(xiàn)理想樣車的設(shè)計(jì)。

由于需要考慮包括開發(fā)、制造及材料等的成本，結(jié)構(gòu)部件的重量等與NVH不相關(guān)的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)理想的NVH特性設(shè)計(jì)是一項(xiàng)比以往更加復(fù)雜的艱巨任務(wù)。只有仔細(xì)調(diào)整所有參數(shù)才能設(shè)計(jì)出舒適性最好、性價(jià)比最優(yōu)和最為節(jié)能的汽車。

此外，完成這些任務(wù)需要在具有挑戰(zhàn)性的條件下實(shí)施：可供測(cè)試團(tuán)隊(duì)進(jìn)行測(cè)試和分析的樣機(jī)非常有限。由于樣機(jī)的欠缺和開發(fā)周期的壓縮，在巨大的時(shí)間壓力下，要求測(cè)試工程師要快速高效地完成測(cè)試任務(wù)。盡管仿真模型尚不能準(zhǔn)確反映車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)的振動(dòng)和聲學(xué)現(xiàn)象幅值大小，也不能完全取代NVH測(cè)試，但通過(guò)仿真團(tuán)隊(duì)與測(cè)試團(tuán)隊(duì)的緊密合作，有效減少了測(cè)試工程師的工作量。在開發(fā)的過(guò)程中，測(cè)試環(huán)節(jié)仍是至關(guān)重要的一環(huán)，不會(huì)被仿真取代或與仿真脫離。同時(shí)，測(cè)試數(shù)據(jù)可用于仿真結(jié)果的驗(yàn)證。

除了模態(tài)和傳遞路徑分析工作外，測(cè)試團(tuán)隊(duì)也會(huì)參與到項(xiàng)目開發(fā)后期甚至已經(jīng)量產(chǎn)的汽車問(wèn)題改善中。同時(shí)，在項(xiàng)目開發(fā)的早期階段，測(cè)試團(tuán)隊(duì)也參與現(xiàn)有車輛的對(duì)標(biāo)和新項(xiàng)目NVH目標(biāo)設(shè)定工作。這類工作通常需要車輛行駛在道路上時(shí)，使用LMS SCADAS™Mobile硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

戴姆勒的NVH測(cè)試團(tuán)隊(duì)具有開展全方位NVH相關(guān)測(cè)試及分析的資源和專業(yè)技術(shù)，而Siemens PLM Software旗下的LMS仿真和測(cè)試解決方案為其提供了強(qiáng)大的支持。Siemens PLM Software不僅具有最為全面的NVH工程工具，可以支持整個(gè)NVH開發(fā)周期，同時(shí)也為多屬性平衡提供強(qiáng)有力的工具支持。戴姆勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)還得益于LMS工程服務(wù)的技術(shù)專家的協(xié)助，大大減少了工作量。LMS工程服務(wù)的技術(shù)專家均是具有大型項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的高技能人才，具備精深的專業(yè)知識(shí)。這無(wú)疑是一種雙贏的合作伙伴關(guān)系， 因?yàn)長(zhǎng)MS工程專家可以利用這些產(chǎn)品開發(fā)項(xiàng)目的工程經(jīng)驗(yàn)，讓LMS軟件和硬件的版本更新都能更好地滿足用戶的需求。