Tworzenie cichszego samochodu
Producenci samochodów nieustannie szukają nowych sposobów na zmniejszenie hałasu, drgań i uciążliwości jazdy (ang. noise, vibration and harshness, NVH) oraz zwiększenie komfortu kierowcy. Tak naprawdę cicha jazda ma duży wpływ na wybór samochodu. W rezultacie redukcja NVH może być ważną przewagą konkurencyjną dla określonego typu lub marki pojazdu. Jednak dokładne określenie przyszłych NVH pojazdu jest wciąż niezwykle trudne. Do uzyskania dokładnej prognozy numerycznej NVH konieczna jest szczegółowa analiza drgań konstrukcji pojazdu w oparciu o bardzo dokładne skale. Jest to skomplikowane, ponieważ nawet najmniejsza zmiana parametru pojazdu może doprowadzić do istotnych zmian pomiaru odpowiedzi impulsowej. Ponadto szeroka gama materiałów użytych do produkcji pojazdu, nie wspominając już o skomplikowanych sprzężeniach między różnymi komponentami, stanowi ogromne wyzwanie dla symulacji NVH dla gotowego pojazdu. Aby sprostać tym wyzwaniom, producenci pojazdów potrzebują solidnych i wydajnych technik modelowania NVH - właśnie to zapewnia finansowany ze środków UE projekt MHIVEC. „Stosowane obecnie metody nie są niezawodne przy częstotliwości powyżej 500 Hz i nie dopasowują się naturalnie do środowiska symulacyjnego CAE, gdzie dane strukturalne są dostarczane za pośrednictwem specyfikacji siatki.” - wyjaśnia David Chappell, koordynator projektu. „Projekt MHIVEC przezwyciężył te problemy, wprowadzając nowe narzędzie opracowane i przetestowane przez naukowców akademickich pracujących nad realizacją tego projektu.” Nowe narzędzie do analizy wibroakustycznej We współpracy z dwoma wyspecjalizowanymi MŚP i producentem samochodów Jaguar Land Rover, to interdyscyplinarne i międzysektorowe konsorcjum środowisk akademickich i branżowych opracowało z powodzeniem pierwsze narzędzie oparte na czarnych skrzynkach i siatce do analizy wibroakustycznej gotowego nadwozia pojazdu. Rozwijając innowacyjną metodę Discrete Flow Mapping (DFM), naukowcy pracujący nad projektem opracowali nowe narzędzie symulacyjne do prognozowania NVH w strukturach mechanicznych. „Podczas realizacji projektu możliwości DFM zostały znacznie rozszerzone, dzięki czemu metodę tą można zastosować zarówno do modelowania pełnej struktury pojazdów oraz sprzedawać jako oprogramowanie w przyjaznym dla użytkownika pakiecie z interfejsami do innych popularnych narzędzi programowych.” - wyjaśnia Chappell. Według Chappella, jednym z głównych osiągnięć było opracowanie kilku technik łączenia podstruktur siatkowych w pełny model strukturalny. Techniki te obejmują opracowanie odpowiednika DFM dla sztywnych elementów bryłowych (ang. Rigid Body Elements, RBE) wykorzystywanych w modelach metody elementów skończonych (ang. Finite Element Method, FEM). „Było to trudniejsze, niż się spodziewaliśmy, ponieważ w FEM, RBE opisują połączenia punktowe między węzłami, podczas gdy DFM opiera się na modelowaniu przepływu energii przez interfejsy.” - mówi Chappell. Cichszy samochód przyszłości W wyniku tych prac udało się przeprowadzić analizę hałasu i wibracji od etapu badań i rozwoju do szybkiego i niezawodnego narzędzia codziennego użytku dla inżynierów projektujących pojazdy przyszłości. Nie tylko udało się znacząco podnieść poziom wiedzy branżowej na temat DFM, ale także opracowano atrakcyjne rynkowo narzędzia oprogramowania DFM, które są obecnie produkowane przez inuTech GmbH. „Projekt MHIVEC jest doskonałym przykładem tego, w jaki sposób europejscy przedsiębiorcy i obywatele mogą czerpać korzyści ze współpracy środowisk akademickich i przemysłowych wspieranej finansowo przez UE.” - mówi Chappell. „Współpraca ta nie tylko przyczyniła się do wzmocnienia przedsiębiorstw w UE, ale także stworzyła kilka nowych miejsc pracy.”
