LMS公司帮助Woco公司提高NVH开发能力

作者：LMS国际公司

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... Woco公司与通用汽车亚洲工程中心合作开发符合中国市场的中型轿车 汽车供应商在商务战略发展的过程中常面临这样的抉择：或者与全球客户密切合作，或者逐步淡出竞争舞台。Woco GmbH作为汽车业的典范，选择与通用汽车（中国）在最近的汽车开发项目中密切合作，开发适合中国路面条件、燃料需求并且能够满足客户期望的中型轿车。 此次开发的新型轿车对于通用汽车公司进一步巩固其在中国市场的地位来说至关重要。合作过程中，Woco公司主要负责开发动力总成悬置系统，他们在项目开发的各个阶段主要采用LMS系统。LMS Test.Lab用于快速的试验周期和数据结果分析，LMS Virtual.Lab用于快速识别振动源，仿真分析设计修改效果，并且帮助Woco公司的工程师判定悬置和支架的最佳配置。此外，LMS系统还可以生成包含动态数据的报告，这使得工程师能够观看“动画”显示，并且可以控制显示进度，与显示图像进行交互，从而更好地了解悬置系统的特性。通过这种方式，LMS公司的技术能够帮助Woco公司确保完整的动力总成悬置系统设计，与供应商紧密合作，以满足新车型严格的开发日程。 汽车公司关注中国市场 中国一直以来以低成本著称，目前，中国被视为巨大的高消费品潜在市场，例如汽车消费。中国蓬勃发展的经济和目前汽车人均拥有量低，是驱动市场发展的两大因素。根据最新统计，中国有驾驶证的每1000人中，仅20人拥有汽车，相比欧洲500人，和北美700人来说，个人拥有量非常低。中国目前是第二大汽车市场，2006年轿车销售量增长16%，在今后五年内，预计将保持10%至15%的年增长率。这几年，通用汽车公司在中国稳步发展。2005年，通用汽车公司销售了665,390辆车，以35.2%的增长率远远超过其他公司，并且占有11.2%的市场份额，与2004年相比提高1.8%。 通用汽车公司在中国市场的成功得益于推出大量的新型和改进型车。公司长期以来不断地扩展业务，特别是上海通用汽车有限公司——通用汽车公司在中国的最大合资公司，目前占有近一半的市场销售额。2006年初推出的新车型别克君越（Buick LaCrosse），一款加长的中型轿车，是由通用汽车公司的另一家合资公司泛亚技术汽车中心(PATAC)根据中国市场重新设计制造的。 提供振动-声学技术经验 在开发LaCrosse的动力总成悬置系统的过程中，通用汽车公司邀请Woco公司负责开发多项重要的NVH性能：评价竞争对手车型，开发完整的动力总成悬置系统，并且确保底盘传递的发动机噪声不会超过乘座舱内的规定水平。 通用汽车公司选择与Woco公司进行如此高层次的商业合作，主要是因为Woco公司一直以来，与很多供应商密切合作，提供各种类型的减振降噪解决方案。Franz Jose Wolf于1956年成立了Woco公司，早期作为轮胎零部件制造商，在业界获得了较高声誉。随着公司发展，Wolf使Woco公司逐渐在激烈的市场竞争中展露头角，为汽车制造商提供完整的NVH解决方案。多年来，公司致力于为悬置、衬套和其他零部件降低噪音，减少振动，积累了大量技术经验。公司销售额比过去十年增长了三倍多，员工人数也扩大了两倍，生产厂扩展到世界各地，并且Woco公司的客户多为世界知名品牌，包括通用汽车，DaimlerChrysler，福特，大众，三菱，宝马，奥迪，标志和雷诺-尼桑。 Wolf认为：“Woco公司的转变及其商业成功，得益于公司的技术专家和工程师们在声学和振动方面掌握了先进技术。这些工具帮助我们的工程师有效地应用他们的技术，与世界各地的用户合作开发最佳解决方案。技术、应用知识和优秀的合作是我们胜于竞争对手的关键，也是公司持续成功发展的重要因素。” 作为此次项目的重要部分，Woco公司主要采用LMS国际公司提供的技术。“先进的解决方案在NVH项目中扮演了重要角色，有助于我们的工程师对复杂汽车系统的声振特性获得更有价值的认识。”Reinhard Eder，Woco公司测量与分析部，车辆与零部件试验经理。他还表示，公司目前采用集成LMS Test.Lab软件的32通道LMS SCADAS III前端，在试验室和现场进行数据采集和信号调理，并且利用LMS Test.Lab软件还可以进行数据分析和显示。这套试验系统还可以与LMS Virtual.Lab软件结合在一起，进行振动噪声仿真和虚拟样机试验。 Eder解释说：“LMS Test.Lab和LMS Virtual.Lab作为一套完善的集成解决方案，对我们的NVH工程项目来说具有至关重要的作用。这些工具帮助我们有效地开发、试验并且优化振动噪声性能，而且可以让我们与客户清楚地、快速地交流分析数据结果。这些功能使我们能够有效地解决客户的问题，为产品开发提供了完整的NVH解决方案，这使得客户更加信任我们。因此，LMS的解决方案不仅仅是简单的软件和硬件组合。LMS国际公司的技术在我们公司发展的过程中不可或缺，使Woco公司成为主要的汽车制造商和其他世界一流制造集团的优秀NVH服务供应商。” LaCrosse的四点悬置系统 在LaCrosse开发项目中，Woco公司针对同等中型的竞争对手的标定车辆，开始研发动力总成悬置系统的特性。试验过程中，在汽车内部的关键位置配置加速器和麦克风，齿轮箱和发动机在一定的速度范围内运转，LMS Test.Lab用于采集和分析频率响应数据。响应振幅相对频率图的集合，与从配置不同动力传动悬置系统的试验样机测量获取的相似数据，进行比较分析。通过使用LMS Test.Lab高效的数据分析和显示功能，Woco公司的工程师还与泛亚技术中心合作，认为四点悬置系统比最初的设计方案效率更好，更加轻便。 设计概念一旦确定，Woco公司继续进行动力总成悬置系统的细节设计，例如悬置和支架的尺寸和位置，决定了车辆能否在各种运行条件下都达到最佳性能。在这一阶段，相互独立的悬置以及悬架零部件在各种频率下进行测试，来判定其噪声传递函数(NTF)——也就是在振动传递过程中的静刚度和动刚度属性。此外，加速器传感器放置在GM试验概念样机的悬置系统上，来测量悬置的加速度。同时，在驾驶员和乘客的座椅附件放置了麦克风，用来测量加速、怠速、发动机抖动和点火/熄火状态下的内部噪声。 Eder表示：“在LMS Test.Lab的提示功能和其他自动化功能的帮助下，我们可以快速地设定试验任务。带宽范围大，采集通道数量多，使得我们能够在同一时间内获取多种类型数据，包括振动信号和声学信号。此外，还可以实时分析数据，例如判定共振频率(阶次分析)，这样我们就可以实时地根据我们的需要查看选定的数据，进而判定试验过程中的哪个部分需要后续进一步研究。更重要的一点是，由于LMS Test.Lab和LMS Virtual.Lab两套软件的紧密集成，使得LMS Test.Lab数据能够轻松转化至LMS Virtual.Lab。” 虚拟模型仿真产品品质 Eder解释说，采用LMS Virtual.Lab，他能够创建整个动力传动悬置系统模型和整个频率响应，通过乘以每个悬置在特定刚度和工作位移下的结构输入载荷获得的系统NTF，计算出来。通过这种方式，LMS Virtual.Lab中的传递路径分析法(TPA)能够判定在车辆内部选定位置上的混合振动。在验证了虚拟模型和试验数据的相似性后，Woco公司的工程师能够预测悬架结构修改后的效果。因此，他们可以在虚拟的世界里，通过修改悬置系统的尺寸和位置来优化装配性能，而不是在物理样机上修改。根据仿真结果，工程师通过修改悬置系统的静态和动态性能，能够极大地改善振动噪声性能。 Waldemar Hermann，Woco公司LaCrosse动力总成悬置系统的工程开发负责人“LMS Virtual.Lab帮助我们研究各种动力总成悬置系统修改方案的效果，并且快速评价最佳的整体设计。通过这种方式，我们仅需要花费几个小时就能够评估多项方案，否则要花费几个星期的时间构建试验样机，再对样机反复进行试验。” Eder指出，在优化动力总成悬置系统试验的过程中，LMS的仿真工具特别适合解决，在3,7000rpm时出现的“嗡嗡”声的情况。采用LMS Virtual.Lab中的贡献量分析功能，对车辆的频率响应进行仔细检查后发现，发动机悬架不是产生这个问题的根本原因。因此，客户开始进一步研究排气系统，发现排气口噪声才是产生“嗡嗡”声问题的根本原因。客户因此修改了排气系统的设计，从而改善了车辆性能，而不是将大量的时间和精力集中在悬架设计问题上。 Hermann认为：“贡献量分析是一个功能强大的工具，使我们能够发现问题根源，并且能够通过热点图和彩图显示，立即鉴定振动问题。因此，我们能够快速地判定测量的哪个部分，在某个特定的问题区域内，具有最大的结构贡献量。如果没有这个功能，我们需要进行大量的试验，做很多工作才能找到问题根源。” 与通用汽车（中国）的合作 Eder认为，LMS系统的高效性帮助Woco公司能够与客户密切合作，例如通用汽车（中国）的泛亚技术中心。因为LMS系统能够提供快速的试验周期，并且能够满足整个项目紧促的日程安排。此外，Woco公司和泛亚技术中心可以比较容易地交换数据，进行深入研究，完成汽车制造商在整车制造过程中的额外仿真工作。Eder认为LMS的报告生成功能非常适用于LaCrosse项目，可以轻松地插入动态试验数据，和仿真分析结果，生成互动式的报告。 因此，泛亚技术中心的工程师只需轻轻点击鼠标，就可以浏览数据。工程师可以在更多的细节上研究特定的区域，或者在他们自己的文档和报告中重新利用点图和动态图像。这样，Woco公司能够在重要的汽车开发项目中，凭借自己的专业性和多年来积累的经验，赢得客户的信任。(end)

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