CAE应用于动力总成NVH开发_蓝博士

时间：2025-07-11

很好很全面的动力总成NVH开发资料

CAE应用于长安动力总成NVH开发CAE in Powertrain NVH Development in Changan

蓝军长安汽车工程研究总院Changan Auto R&D Center

2011年11月

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内容提要一、体系化二、流程化三、标准化四、平台化五、案例

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一、体系化 System 加强CAE仿真对标和数据库建设，协助主观评价的原因查找，形成案例库。强化CAE在动力总成NVH作用，弥补试验分析中不足。

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一、体系化 System 加强CAE仿真与其他部门的合作。

管理部门

设计部门

试验部门

整车部门

性能和对标部门

动力总成NVH发动机CAE发动机试验

变速器CAE

变速器试验

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一、体系化 System 加强动力总成NVH开发的CAE仿真和试验的合作。模态分析动力总成、发动机零部件、变速器零部件模态分析

单体NVH

变速器齿轮传动传递误差，单体振动噪声

激励分析

轴系、阀系、活塞、变速器、平衡轴等对缸体缸盖的激励分析

动力总成NVH

轴系扭振、双资料飞轮转速波动、动力总成振动和噪声

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一、体系化 System 优化CAE业务板块，加强结构噪声、附件噪声、气体噪声、燃烧噪声、啸叫等的控制。NVHC AE主要业务 NVH仿真目标确定和分解轴系阀系等子系统设计分析结构刚度、模态、共振分析附件 NVH机理分析优化变速器传动系 NVH分析整车 NVH集成辅助分析新机构 NVH机理探索计算

结构噪声

附件噪声

气体噪声

燃烧噪声

啸叫

异响辅助判定

发动机CAE

变速器CAE

动力总成NVH

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二、流程化 Procedure 完善发动机NVH开发流程：将CAE-试验-设计有效地结合起来；对标 NVH目标制定低噪声方案评估 CAE分析台架试验台架声品质评估整车NVH评估

不断建立完善发动机NVH的CAE规范和试验规范和声品质评价规范。

建立变速器NVH开发流程：建立切合实际的开发流程：单体CAE动力总成CAE模态FEM和试验分析单体NVH试验动力总成NVH台架试验整车NVH评估

与供应商NVH开发流程形成为一整体，解决啸叫、异响等内容。已建立CAE变速器规范(模态分析、动刚度分析、传递误差分析等)。

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二、流程化 Procedure NVH开发流程中的CAE

概念设计

曲轴系扭振分析活塞动力学分析配气机构分析正时系统振动分析缸体缸盖支架罩壳等模态分析发动机及附件支架分析动力总成NVH响应分析优化进排气系统噪声分析变速箱模态和动力学分析

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三、标准化 Standard 前期有限元模态分析成为标准方法：如分析缸体缸盖、油底壳缸盖罩正时罩壳、附件支架悬置支架、变速器壳体、变速器换挡杆等； EXCITE等软件的激励分析成为标准算法：配气机构、活塞敲击、曲柄连杆机构、变速器各挡啮

合力；缸体缸盖变速器壳体的FEM单体频响成为标准算法：评判刚度的有效手段；

详细的对标结构分析：包括缸体缸盖、罩壳类附件的对标(设计理念、加强筋设置、螺栓布置等原则)、悬置支架的各种结构对比(照片、图片等); 中期 EXCITE计算分析成为标准方法：比如应用在各系列发动机变速器的NVH开发中，形成了标准库；手动变速器Romax传递误差分析成为标准算法：形成评价指标； Sysnois声辐射作为可选计算方法。后期辅助试验完成原因分析和优化整改，与试验形成了统一和无缝衔接。

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四、平台化 Platform CAE平台特征：精准的NVH仿真；逐渐完善每个零部件的计算方法和评价方法；完成所有产品的完整的NVH模型包；

满足整车开发时整机和附件振动噪声的快速计算和评价；

CAE平台工具： AVL EXCITE、有限元等；

CAE平台培训：基于平台的技能和专业技术培训；

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五、案例 Case 曲柄连杆机构——扭振、强度Cranktrain—— Torsional Vibration, Strength Analysis

EXCITE Designer模型

轴系扭振测量-TVD选型

扭振计算结果

TVD前端扭矩计算曲轴弯扭强度

注：图片和数据不一定对应