Współczesne oczekiwania klientów w przemyśle motoryzacyjnym wykraczają poza same właściwości techniczne pojazdów. Komfort akustyczny, który obejmuje jakość dźwięku oraz minimalizację hałasu, stał się jednym z kluczowych czynników w projektowaniu nowoczesnych samochodów. Dlatego inżynierowie z branży motoryzacyjnej oraz maszynowej zmierzają w kierunku tworzenia pojazdów, które nie tylko oferują wydajność, ale również wyjątkowy komfort akustyczny. Altair, lider w dziedzinie symulacji komputerowych, dostarcza innowacyjne narzędzia, które wspierają optymalizację aeroakustyki i wibroakustyki, pomagając inżynierom w tworzeniu bardziej komfortowych i cichych pojazdów.

Kompleksowe środowisko analiz NVH

Altair oferuje szereg zaawansowanych rozwiązań, które umożliwiają inżynierom przeprowadzanie kompleksowych analiz NVH (Noise, Vibration, Harshness). Dzięki tym narzędziom możliwe jest zoptymalizowanie emisji hałasu i wibracji w pojazdach oraz innych urządzeniach mechanicznych. Oprócz standardowych analiz akustycznych, które omówiliśmy w artykule „Symulacje akustyczne w projektowaniu pojazdów: nowe technologie w branży motoryzacyjnej”, Altair posiada również inne narzędzia dedykowane branży automotive. Od 2024 są one dostępne w jednym wspólnym środowisku – HyperMesh NVH, którego niektóre z rozwiązań opisaliśmy poniżej.

Squeak and Rattle – eliminacja niepożądanych dźwięków

Jednym z najważniejszych wyzwań, przed którymi stoją projektanci samochodów, jest eliminacja nieprzyjemnych dźwięków, takich jak otarcia i wibracje między elementami. Narzędzie Squeak and Rattle, wcześniej dostępne jako Squeak and Rattle Director, pozwala na szczegółową analizę kontaktów pomiędzy komponentami pojazdów, identyfikując potencjalne źródła hałasu. Dzięki tej technologii inżynierowie mogą zoptymalizować tolerancje i połączenia, eliminując niechciane dźwięki oraz poprawiając ogólny komfort akustyczny pojazdu.

Grupy analiz NVH

W ramach HyperMesh NVH, Altair oferuje trzy główne grupy analiz NVH, które odpowiadają na różne potrzeby i przypadki użycia:

Full Vehicle NVH

Profil pozwalający na konstruowanie i przygotowywanie kompleksowej analizy całego pojazdu, w tym definicje połączeń i złożeń. Zawiera narzędzia znane z bazowego HyperMesh, takie jak Assembly Browser, oraz funkcję Batch Create Assembly, która pozwala na na automatyczne tworzenie modeli złożeń na podstawie plików .csv.

Standard NVH

Zgodnie z nazwą – standardowe rozwiązanie do modelowania pojedynczych złożeń w celu ich analizy i optymalizacji pod kątem parametrów akustycznych. Standardowe analizy NVH będziemy zgłębiać w kolejnych artykułach oraz webinarach, w których poruszymy m.in. zagadnienia związane z akustyką wewnętrzną w HyperMesh.

High Frequency NVH

Metodologia wykorzystująca technologię SEA (Statistical Energy Analysis), pozwalającą przewidywać zachowanie modeli w domenie wysokich częstotliwości. High Frequency NVH pełni rolę zarówno pre-procesora, jak i post-procesora, natomiast za rozwiązywanie modelu odpowiada solver SEAM. SEAM był pierwotnie przeznaczony do zagadnień akustycznych 1D i 2D, jednak inżynierowie Altair dostosowali solver również do niezwykle wydajnego rozwiązywania zagadnień 3D.

High Frequency NVH oparta jest na podziale modelu wraz z domeną akustyczną na podsystemy SEA, w których definiowane są elementy strukturalne i akustyczne. W przypadku akustyki zewnętrznej wysokiej częstotliwości, kompleksowy model złożony z podsystemów SEA jest następnie łączony z częściowo nieskończonymi elementami akustycznymi (Semi Infinite Fluid, SIF), aby dokładnie symulować propagację fal dźwiękowych.

Post-processing wewnątrz HyperMesh NVH

HyperMesh NVH zawiera dedykowaną zakładkę NVHPost, w której dostępne są narzędzia znane zarówno z HyperView, HyperStudy, jak i HyperGraph. Dzięki takiemu rozwiązaniu analitycy mają dostęp do wszystkich narzędzi potrzebnych do przeprowadzenia kompleksowych analiz NVH w jednym środowisku. Dodatkowo Altair oferuje również bazę materiałową, która pozwala na  pozyskiwanie danych dotyczących materiałów wykorzystywanych w analizach, takich jak baza Ziegler PEM Material Database (altair.com).

Rozwój analiz NVH

Narzędzia do analiz NVH w Altair są nieustannie rozwijane, a kolejne innowacje pojawią się już w przyszłych wersjach HyperMesh. Jedną z nadchodzących innowacji będzie możliwość odsłuchiwania wyników analiz, co pozwoli inżynierom na lepsze zrozumienie procesów akustycznych zachodzących w analizowanych konstrukcjach. Tego typu funkcjonalność znacząco ułatwi optymalizację komfortu akustycznego pojazdów.

Zintegrowane podejście Altair do analiz NVH

Symulacje NVH to kluczowy element w procesie projektowania nowoczesnych pojazdów, w którym Altair stawia na innowacyjne podejście, łącząc zaawansowane technologie w jednym, zintegrowanym środowisku. Dzięki narzędziom dostępnym w HyperMesh NVH, inżynierowie mogą skutecznie identyfikować źródła hałasu i wibracji, a także zoptymalizować konstrukcje pod kątem komfortu akustycznego. W miarę jak technologie te będą się rozwijać, możemy spodziewać się jeszcze bardziej zaawansowanych narzędzi, które umożliwią tworzenie jeszcze bardziej cichych i komfortowych pojazdów.

Zapraszamy do lektury kolejnych artykułów, w których szczegółowo omówimy narzędzia Altair w zakresie analiz Squeak and Rattle oraz ich zastosowanie w nowoczesnych systemach bezsiatkowych, takich jak Altair SimSolid. Zachęcamy do śledzenia naszych profili na LinkedIn oraz Facebook, aby być na bieżąco z nowymi materiałami.