NVH(騒音振動)解析

自動車の騒音振動解析には、有限要素解析のための大規模かつ非常に複雑なモデルが求められます。騒音振動解析用のモデルは一般的に、コンポーネント間のコネクターに加え、何千ものコンポーネントとプロパティを含む数百万の要素を必要とします。

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FIAT社における異音と低級音の予測と解消 AltairがFIAT社と協力し、実機試験の前に車両内部の騒音を解析するというシミュレーション手法により、開発期間の短縮と製品品質の向上を実現した事例をご覧ください。 Read the FIAT Case Study
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フルビークルNVH解析のためのAltairのソリューション こちらの45分間のウェビナーでは、自動車産業がNVH解析分野で直面している問題の概要に加えて、モデリングやアセンブリから、解析、診断、最適化までの全てに対応したAltairのテクノロジーが、それらの問題の対処にどのように役立つかについて説明します。 View NVH Webinar
Altair NVH Directorは先進のフルビークルNVHソリューションで、高度に洗練されたNVHシミュレーション機能の数多くの利点をNVHユーザーに提供します。

  • オブジェクト指向のアセンブリ環境: 使用とデバッグが容易なモジュール化された方法で、ユーザーは、サブシステム表示の管理、3次元表示、FEエンティティIDのナンバリング、結合のプロパティとアセンブリの定義を行うことが可能

  • 統合化されたソリューション: サブシステムのメッシングとアセンブリ、NVHイベントのシミュレーションの荷重ケースとソリューション、問題の診断と最適化を含むフルビークルNVHプロセスのあらゆる側面を効率的に実行

  • 特化されたNVH機能群: 集中パラメータモデル、サスペンションとドライブラインのシミュレーションに必要な複雑なマウントとジョイントの作成と管理、流体-構造連成解析のための音響空間メッシング、簡易化された3次元表示用のコースメッシュ作成のシンプルなワークフロー

  • OptiStructソルバー: OptiStructは、静荷重および動荷重下の線形・非線形構造の問題に対応する、業界でも折り紙付きの最新の構造解析ソルバーで、市場の最先端を行く構造設計と最適化のためのソリューションです。OptiStructには、NVH解析と最適化のための独自の高度な機能として、Auto-TPA解析、大規模なモデルに対応した固有値ソルバー(AMSES)、各種モデル縮退機能、設計感度解析、構造物のNVH性能の最適化を容易にするERP応答機能などが搭載されています。

  • 問題の診断とスタディ: NVH問題の物理的な要因の理解や、素早いwhat-if スタディを通した感度の高いパラメータ特定のための、強力なポスト処理ユーティリティを提供

  • 単なる解析からシミュレーション主導の設計最適化へと飛躍するために最適化に即取り掛かれるソリューション

  • 先進のシミュレーションテクノロジー: ブラウザ、コネクター、データ管理、プロセス管理のテクノロジーを駆使し、ユーザーエクスペリエンスを向上

Quote
「このML-StudioプロセスオートメーションソリューションとHyperWorksを組み合わせると、NVHプロセスの質と開発チームの生産性が大幅に向上します」

–Dr. Dietmar Jennewein, Team Manager NVH

Adam Opel AG


事例を読む


ギャラリー

NVH Directorのプロセスフロー NVH Directorのアセンブリ環境 伝達経路解析 – カラーマッププロット 節点寄与 - 応答スタディ NVH Director – Analysis Manager 最適化された外部音響応答 マフラーモデル 流体節点寄与プロット
NVH Directorのプロセスフロー NVH Directorのアセンブリ環境 伝達経路解析 – カラーマッププロット 節点寄与 - 応答スタディ NVH Director – Analysis Manager 最適化された外部音響応答 マフラーモデル 流体節点寄与プロット
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モデリング

HyperMeshには、強力なジオメトリインターフェースとメッシングエンジンが搭載されており、インタラクティブな手動操作またはバッチプロセスによって高品質のコンポーネントモデルを素早くかつ簡単に作成できます。インクルードファイルとコネクターの管理、モデルのブラウジング、モデル表示のコントロールは、こうした大規模で複雑なモデルを管理する際に欠かせない重要な機能です。

Altairのソリューションには、真のフルビークルNVHシミュレーションを可能にする、統合シミュレーション環境が備わっています。NVH解析者は多くの統合型コンポーネントを使用することにより、一般的なフルビークル解析プロセスを効率的に実行するとともに、製品設計や製品性能を改善する能力を高めることができます。

  • 音響空洞メッシングと流体構造境界面

  • コースメッシュ(粗メッシュ)表示

  • バッチメッシングとサブシステムの溶接

  • ドアシールとウィンドウの接着の作成

  • 質量トリミング

  • テンプレート化された集中パラメーターモデル

  • 強化されたCBUSH要素を使用したジョイントモデリング

  • NVH局所座標系の管理

  • テンプレート化された荷重ケース作成

  • サブシステムモデルの準備

    • スパイダーの追加

    • プロット要素の追加

    • 配置変更 / 方向変更

    • 減衰の割り当て

アセンブリ

HyperWorksのNVH Directorは、車両NVHのモデリングと解析のニーズを満たすカスタマイズ環境です。数々の統合されたコンポーネントを使用することにより、NVH解析者は、真のフルビークル解析プロセスを効率良く実行することができます。

NVH Directorには、HyperMeshの標準機能のほかに、車両サブシステムのモジュール型管理を可能にするために開発された、新しいオブジェクト指向アセンブリ環境が用意されています。

サブシステムの表現

  • 各サブシステムの複数の表現(FE / モーダル / FRF)をシームレスに切り替え

  • 新しい表示用ファイルを指定するだけで、サブシステムを簡単にアップデート可能

コネクターの状態

  • 荷重ケースに基づき、コネクターのプロパティを変更可能

3次元グラフィックスによる可視化

  • フルFEとコースメッシュ(粗メッシュ)表示の切り替え

  • 完全表示 / 非表示 / 単独表示 / 未結合の表示

  • 結合 / 入力 / 応答 / プロットポイントの複数の表示モード

アセンブリネットワーク表示

  • アセンブリ内のモジュールおよび結合状態を表示するための新しい手法

  • アセンブリの接続と結合の確認に最適

ID管理

  • 各サブシステムに割り当てられたIDの範囲を検証することにより、ほかのサブシステムとの競合(モジュール内の競合)やインクルードファイルとの競合(モジュール間の競合)がないことを確認

xmlファイルにアセンブリデータを保存

  • アセンブリ情報はサブxmlファイルに保存可能

  • 迅速な更新を行うため、サブアセンブリを関係者に展開することが可能

  • 複合領域のモデリングおよび最適化フレームワークを実現

診断

強力で柔軟、かつカスタマイズ可能なHyperWorksのポストプロセッシングツールは、変形のアニメーション表示から結果の寄与率の順位付けに至るまで、騒音・振動解析のあらゆるニーズに応えます。騒音・振動解析で使用される標準的な出力形式が、すべてサポートされています。

さらにNVH Directorには、NVH問題の物理的な根本原因を理解したり、素早い“what-if(仮定)”スタディによって高感度のパラメーターを特定したりするための、強力なポストプロセッシングユーティリティが用意されています。

統合型ポストプロセッシングユーティリティ一式を備えています。

  • 統合診断

  • システムおよびCMSスーパーエレメントコンポーネントの両方のモードのモード寄与率 / パネル寄与率

  • 節点寄与

  • エネルギー分布

  • 伝達経路解析

  • 次数解析

これらのツールを使用することにより、数学的な因果関係を元に物理的な根本原因を完全に理解し、迅速な“what-if” スタディによって高感度パラメーターを特定できます。その結果、CAEシミュレーションを繰り返し実行して実機試験を大幅に削減するとともに、シミュレーションからより多くの知見を得ることで実機試験の価値を高めることができます。

解析と最適化

OptiStructは最新式の汎用FEソルバーです。高度なNVH解析において世界トップクラスの性能を誇り、非常に大規模な問題を、これ以上ないスピードで解くことができます。OptiStructには、構造-流体連成解析、スーパーエレメントへの縮約、高度な診断出力、最適化機能といった高度な機能が搭載されています。OptiStructの最適化機能は、自動車、航空宇宙、鉄道、産業機械、造船、エレクトロニクスをはじめとする多くの産業で、きわめて複雑なNVH問題に対処するために必要とされています。

Coustyxは、高速多重極境界要素法による次世代の解析ソフトウェアで、広範囲な周波数域における非常に大規模な音響問題に迅速かつ正確な解をもたらします。

Cambridge CollaborativeのSEAM®は、中 / 高周波における複雑な構造の動的応答スタディのためのソフトウェアです。自動車、航空機、建設用機器の運転室内の騒音と振動、および船舶からの放射騒音と宇宙船の振動音響を予測するために使用されます。

Matelys社のAlphaCellは、あらゆる機能を搭載した高精度のTMM/FTMMソリューションです。 空気伝播、固体伝播、乱流境界などの各種音響加振条件下で、多層トリムの振動音響応答をシミュレーションすることができます。

MES社のEFEAは、複雑な構造-音響連成系の中 / 高周波域振動と音響のシミュレーションを実行できます。

TechPassion社のVMAPでは、製品設計サイクルにおける仮想プロトタイピングと実験との間のギャップを埋めることができます。VMAPは、設計 / 診断 / 製造品質保証ツールとしてさまざまな設計工程で使用されています。

統合

NVH Directorには、真のフルビークルNVHシミュレーションを可能にする、統合シミュレーション環境が備わっています。NVH解析者は多くの統合型コンポーネントを使用することにより、一般的なフルビークル解析プロセスを効率的に実行するとともに、製品設計や製品性能の改善能力を高めることができます。

PLMシステムとのインターフェース

  • ジオメトリおよびジオメトリ以外のCAD情報

サブシステム

  • サブシステムのバッチメッシング、音響空間メッシング、コースメッシュ(粗メッシュ)表示

  • サブシステム表示方法、ID、結合プロパティ状態の管理

イベントシミュレーション管理

  • 荷重ケースと解析の定義

ジョブ管理

  • プロジェクト内で作成された全ジョブのリストを表示

  • 各ジョブの実行理由とモデルのセットアップ方法を記録

  • 各ジョブで生成された結果ファイルに簡単にアクセス

ソリューション

  • 固有値ソルバー“AMSES”

  • ピークフィルタリング機能“PEAKOUT”

  • CMS / CDSスーパーエレメントへの動的縮約

  • 強化されたブッシュ要素

問題の診断

  • 統合型ポストプロセッシングユーティリティ - システムおよびCMSスーパーエレメントのモード / パネル寄与率、グリッド寄与率、伝達経路解析、次数解析

  • 応答スタディ機能により、モード寄与、節点寄与率、伝達関数、荷重などの影響を確認

最適化

  • “what-if(仮定)”スタディにより、高感度の設計変数を特定

  • 非設計領域を縮約し、解析時間を短縮

ソリューション一覧

NVH Directorの一部の機能は、HyperWorksの標準パッケージで利用できます。また“Packaged Solution Offering”(PSO)で、別途、完全版のNVHソリューションも提供しています。

HyperWorksの標準パッケージ

メッシング:

  • 音響空間メッシング

  • コースメッシャー(粗メッシャー)

  • 汎用HyperMeshモードの荷重ケースセットアップ プロセス マネージャー

  • OptiStruct のNVH機能

  • 各種ポストプロセッシングユーティリティ(統合診断以外全て)

    • モード / パネル寄与ユーティリティ

    • 節点寄与

    • エネルギー分布

    • 伝達経路解析

    • 設計感度解析

    • 次数解析

車両NVH(騒音、振動、乗り心地)シミュレーション向けのAltair PSOには以下が含まれます。

ソフトウェア

  • HyperMesh - Engineering Solutions内のNVHユーザープロファイル

    • アセンブリブラウザ

    • ネットワーク表示

    • 解析マネージャー

    • ジョブマネージャー

    • NVHユーザープロファイルモードの荷重ケースセットアップ プロセス マネージャー

  • HyperView/HyperGraph - 統合診断ユーティリティ

トレーニング

  • クイックスタートビデオ

  • 講師による授業

  • オーダーメードコース

  • オンサイトの専門家サポート

カスタマイズ

  • 一般的なリクエスト

  • 特殊なリクエスト

プロジェクトへの参加

  • Altair ProductDesignのNVHの専門家が参加し、顧客のプロジェクトを実行

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