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White Paper

Bauteilbasierte Transferpfadanalyse (TPA) zur Vorhersage der NVH-Leistung

Bei Hybrid- und Elektrofahrzeugen sind die Geräusche des Antriebsstrangs weniger ausgeprägt, bei anderen Systemen werden sie dagegen stärker wahrgenommen. Erstausrüster der Automobilindustrie stellt dies vor die Herausforderung, Technologien zu finden, die eine Vorhersage der Geräusche in der Baugruppe anhand von Modellen einzelner Bauteile ermöglichen, die aus Simulationen oder Prüfstandsmessungen abgeleitet sind, um kostspielige und zeitaufwendige Iterationen der Konstruktionen zu vermeiden. Als relativ neue Lösung ermöglicht die bauteilbasierte TPA eine schnelle Bewertung zahlreicher Konstruktionsvarianten und eine permanente aktive Steuerung des Leistungsvermögens in Bezug auf Geräusche, Vibrationen und Rauheit (NVH). So können potenzielle NVH-Probleme frühzeitig erkannt und das System während der Entwicklung optimiert werden.

Laden Sie das White Paper herunter, um mehr über die Richtlinien zur Vorhersage der NVH-Leistung von Bauteilen vor dem Bau des ersten Fahrzeugprototyps zu erfahren.

Was ist die bauteilbasierte TPA?

Die Transferpfadanalyse (TPA) ist eine Methode zur mathematischen Bewertung von Geräuschemissionen von der Quelle bis zum Empfänger. Im Gegensatz dazu ist die bauteilbasierte TPA eine virtuelle Prototyping-Methode zur Bauteilcharakterisierung von Geräuschquellen unabhängig von der Empfängerstruktur. Im Gegensatz zur herkömmlichen TPA ist die bauteilbasierte TPA eine Methode zur Identifizierung von Geräuschquellen, die sich schwerpunktmäßig den Bauteilen anstatt dem zusammengebauten Produkt widmet. Automobilhersteller können die bauteilbasierte TPA als Technologie zur Identifizierung von Geräuschquellen einsetzen, um die NVH-Leistung von Fahrzeugsystemen auf der Grundlage von Tests einzelner Bauteile vorherzusagen und realistische Bauteilziele festzulegen. Die bauteilbasierte TPA zielt darauf ab, die unabhängigen Quelllasten aus Prüfstandsdaten zu identifizieren und sie mit einer Aufnahmestruktur zu kombinieren, um die NVH-Leistung in einer virtuell zusammengesetzten Baugruppe vorherzusagen.

Genaue Vorhersage der NVH-Leistung, bevor der erste Prototyp des Fahrzeugs erstellt wird

Im Ergebnis der Elektrifizierung steht die Automobilbranche aufgrund der Vielzahl von Antriebsoptionen vor zunehmend komplexen Produkten und einer steigenden Anzahl von Fahrzeugmodellen. Bei der Entwicklung komplexer Produkte mit vielen Baugruppen werden NVH-Probleme leider oft erst spät im Konstruktionsprozess entdeckt. Verschiedene Bauteile wirken zusammen, sobald sie in das Gesamtsystem integriert sind, was es schwierig macht, festzustellen, welches Teil die NVH-Leistung beeinträchtigt. Dieses Konzept des virtuellen Prototypings mithilfe der bauteilbasierten TPA ermöglicht eine schnelle Bewertung zahlreicher Konstruktionsvarianten und eine permanente proaktive Steuerung der NVH-Leistung. Es ermöglicht die frühzeitige Erkennung potenzieller NVH-Probleme und die Systemoptimierung vor dem Bau des ersten physischen Prototyps, bei dem die Auswirkungen und Kosten von Änderungen noch begrenzt sind.

Demonstration des bauteilbasierten TPA-Prozesses anhand eines Anwendungsfalls für Elektromotoren

Die bauteilbasierte TPA verwendet explizit das Konzept der blockierten Kräfte, um aktive Bauteile unabhängig von ihrer integrierten Systemanwendung zu charakterisieren, damit sich aktive und passive Bauteile zusammenfügen lassen und die Geräuschanteile der aktiven Bauteile im gesamten System analysiert werden können. Dieses White Paper verwendet einen Anwendungsfall für E-Motoren, um die verschiedenen Schritte des bauteilbasierten TPA-Prozesses zu veranschaulichen. Im ersten Schritt wird der E-Motor unabhängig nach ISO 20270: Indirekte Messung der blockierten Kräfte und ISO 9611: Messung freier Geschwindigkeiten charakterisiert. Anschließend werden Vorhersagen über die Baugruppen mithilfe von Methoden zur Substrukturierung getroffen, die helfen können, technische Entscheidungen zu beschleunigen. Schließlich wird die Zielreaktion vorhergesagt, um das Leistungsvermögen des Bauteils in der neuen Baugruppe anhand von blockierten Kräften, freien Geschwindigkeiten und ISO 21955 zu bewerten.

Im White Paper erfahren Sie noch mehr über bauteilbasierte TPA-Lösungen, die Automobilherstellern helfen, NVH-Ziele für die Konstruktion aller Fahrzeugvarianten zu erfüllen und gleichzeitig die Entwicklungszeit und -kosten zu kontrollieren.

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