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仿真技术

NVH

仿真技术​
汽车噪音和振动分析涉及将一些最大、最复杂的模型用于有限元分析。模型通常会包括上百万个有限元，有上千个组件和属性，此外还有这些组件之间的连接。
建模与可视化
建模与可视化​
HyperWorks 可通过 NVH Director 为汽车 NVH 建模和分析需求提供个性化定制环境。若干集成组件可帮助 NVH 用户高效地执行真正的全车分析流程。

Altair NVH Director 是最先进的真正意义上的整车 NVH 解决方案，其尖端的 NVH 仿真功能可以为 NVH 用户带来诸多优势：

  • 目标导向型装配环境：让用户能够以模块化方式管理子系统、3D 显示、有限元实体 ID 编号、定义连接属性和装配定义，易于操作和调试

  • 集成式解决方案：便于高效执行整车 NVH 过程的所有环节，包括子系统网格划分和装配、NVH 事件仿真工况和解决方案，以及问题诊断和优化

  • 专业化的 NVH 功能：简化创建和管理集总参数模型的工作流程；悬架和传动系统仿真所需的复杂装置和接头；用于流体结构交互分析的声腔网格划分；为简化 3D 显示创建粗网格

  • OptiStruct 求解器：OptiStruct 是一款久经行业验证的先进结构分析求解器，可在静态和动态载荷条件下处理线性和非线性结构问题。 它是市场领先的结构设计和优化解决方案。 OptiStruct 提供独特而先进的 NVH 分析和优化功能，包括自动-TPA 分析、大规模的 Eigen 求解器 (AMSES) 、若干模型降阶技术、设计灵敏度和 ERP 反应，这些功能可以简化结构的优化以提升 NVH 性能

  • 问题诊断和研究：强大的后处理功能帮助理解 NVH 问题的物理根源，并通过快速的 what-if 研究识别敏感参数

  • 可随时优化：如果您不只想简单解决个别问题，而是进行仿真驱动式设计优化，此款解决方案可以满足您的需求。

  • 最新仿真技术：利用浏览器、连接器、数据管理器、流程管理器技术提升用户体验
设计、制造和专业解决方案
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云和HPC解决方案
云和HPC解决方案​
  • 建模
  • 装配
  • 诊断
  • 分析与优化
  • 集成
  • 提供的解决方案

HyperMesh 具有多种强大的几何接口和一个网格划分引擎，在交互式和批处理模式下均可快速、轻松地创建高质量组件模型。要管理这些大型、复杂的模型，关键在于管理包含文件和连接器、模型浏览以及模型显示控制。


我们的解决方案提供了集成仿真环境，可实现真正的整车 NVH 仿真。此解决方案包含若干集成组件，可帮助 NVH 用户高效执行常规整车分析流程，提高其驱动产品设计和性能的能力：



  • 声腔网格划分和流体结构接口


  • 粗网格划分


  • 批量网格划分与子系统焊接


  • 车门密封条与挡风玻璃的粘合


  • 质量平衡


  • 集总参数模型模板


  • 使用加强 CBUSH 单元进行连接件建模


  • NVH 局部坐标系管理


  • 创建工况模板


  • 子系统模型制备



    • 添加 spider


    • 添加 plotel


    • 重新定位/定向


    • 施加阻尼

除 HyperMesh 标准功能外，NVH Director 还提供全新的面向对象的装配环境，用于对车辆子系统进行模块化管理：


子系统表示方法



  • 可为每个子系统无缝切换多种表示方法 (FE/Modal/FRF)


  • 只需指定新的表示方法文件即可轻松更新子系统设计



连接件状态



  • 可基于工况选用多种连接件属性状态



3D 图形可视化显示



  • 在全 FE 或粗略网格显示之间进行切换


  • 全套的非连接部件显示/隐藏/隔离/搜索功能


  • 多种连接/输入/响应/绘制点显示模式



装配网络视图



  • 在装配中使用模块和连接的替换方案


  • 尤其适用于查看装配拓扑和连接



ID 管理



  • 验证分配给各子系统的 ID 范围，以确保不会与其他子系统（模块间）和包含文件（模块内）发生冲突



嵌套 xml 文件中的装配数据



  • 装配信息可存储在 xml 子文件中


  • 允许负责的相关方持有子装配以便快速进行更新


  • 实现多学科建模及优化框架

HyperWorks 中含有各种强大、灵活、可自定义的后处理工具，能够满足噪音和振动分析师从制作变形动画到贡献量结果排名的各种需求。支持噪音及振动分析所用的所有标准输出。


此外，NVH Director 还具有强大的后处理实用工具，能够帮助理解 NVH 问题的实际根源，并通过快速的 what-if 研究识别敏感参数。


整套集成式后处理实用工具包括：



  • 集成诊断


  • 系统和 CMS SE 组件模型的模态/板块贡献量


  • 节点贡献量


  • 能源分布


  • 传递路径分析


  • 阶次分析



上述工具能够帮助工程师利用数学因果关系全面了解实际根源，并通过快速的假设研究识别敏感参数。 因此， NVH Director 可以在 CAE 仿真中进行多次迭代，以此明显减少物理测试次数，并可帮助工程师通过仿真了解更多信息，从而提高测试的价值。


OptiStruct 是一款先进的通用 FE 求解器，也是全球先进 NVH 分析技术的领导者，具有无可匹敌的求解速度和求解规模。它具有诸多先进功能，如结构流体耦合分析、超单元缩聚、先进诊断输出以及优化功能等，可以解决汽车、航空航天、铁路、工业设备、造船和电子等众多行业中最复杂的 NVH 问题。




Coustyx 是 ANSOL 公司的一款分析软件，它将先进的边界元公式与快速多极子算法相集成，可为声学领域规模较大的难题提供快速、准确的解决方案，适用频率范围极为广泛。






SEAM® 是 Cambridge Collaborative 公司的一款用于研究复杂结构中高频动态响应的软件。SEAM 可用于预测汽车、飞机、建筑设备驾驶室中的内部噪音和振动，以及船舶、宇宙飞船声振环境的辐射噪声。






AlphaCell 是 Matelys 公司的一款完整、准确的 TMM/FTMM 解决方案，可用于仿真多层内饰在不同声音刺激 （空气传播、结构传播、湍流边界层） 下的振动及声学响应。






EFEA 是 MES 公司的一款软件，用于对复杂结构声学系统进行中高频振动和声学仿真。






TechPassion 公司的 VMAP 软件可在产品设计周期中的虚拟样机和试验之间架起桥梁。作为一款集设计、诊断及制造质保于一身的多功能工具，VMAP 可应用于各个设计阶段。


NVH Director 提供了集成仿真环境，可实现真正的整车 NVH 仿真。此解决方案包含若干集成组件，可帮助 NVH 用户高效执行常规整车分析流程，提高其驱动产品设计和性能的能力。


PLM 系统接口



  • 几何/非几何 CAD 数据



子系统



  • 子系统的批量网格划分、 声腔网格划分和粗网格划分


  • 管理子系统表达方法、ID 及连接属性状态



事件仿真管理



  • 工况和分析定义



作业管理



  • 提供为项目创建的所有作业的列表


  • 记录每个作业运行的原因及模型设置方式


  • 便于访问各作业中生成的结果文件



解决方案



  • AMSES 特征值求解器


  • PEAKOUT 峰值筛选


  • CMS 和 CDS SE 动力缩聚


  • 加强型衬套单元



问题诊断



  • 完整的集成式后处理实用工具 - 系统和 CMS SE 组件模式的模态/板块贡献量、节点贡献量、传递路径分析和阶次分析


  • 响应研究 - 研究不同模态、节点贡献量、传递函数、受力等的影响



优化



  • 通过 what-if 研究识别敏感的设计变量


  • 为非设计子系统使用缩略表示方法，以缩短运行时间

标准 HyperWorks 软件包中包含了 NVH Director 的多项功能。此外，打包式解决方案产品 (PSO) 还可提供独立、完整的 NVH 解决方案：

标准 HyperWorks 软件包

网格划分：

  • 声腔网格划分器

  • 粗网格划分器


  • HyperMesh 常规模式下的工况设置流程管理器


  • OptiStruct NVH 功能


  • 后处理实用工具（除集成诊断之外的其他所有工具）



    • 模态/板块贡献量


    • 节点贡献量


    • 能量分布


    • 传递路径分析


    • 设计敏感性分析


    • 阶次分析




用于汽车 NVH（噪音、振动和舒适性）仿真的 Altair PSO 包括：

软件



  • HyperMesh - 工程解决方案下的 NVH 用户配置文件



    • 装配浏览器


    • 网络视图


    • 分析管理器


    • 作业管理器


    • NVH 用户配置文件模式下的工况设置流程管理器



  • HyperView/HyperGraph - 集成式诊断实用工具



  • Altair ProductDesign NVH 专家参与执行客户项目


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