Adams FMI 联合仿真 | 同时优化燃油经济性与NVH性能

CAE大拿

"我们用不同的转速变化率带入模型中，其中转速变化率覆盖发动机转速。仿真结果显示， 变化率在30rpm或者更低不能达到NVH设计目标值，必须大于40rpm的变化率才可以。仿真结果还显示当变化率在40rpm的时候是一个优化的值，NVH性能和燃油经济性能得到最好的匹配。"---by 福特公司

噪声/振动/舒适性（简称NVH） 与燃油济性，在车辆设计过程中，通常需要进行折中的考虑。

挑战

在开发新车型时通常会遇到一系列的，通常又是相互矛盾的特性设计。燃油经济性与NVH特性是两个最重要的设计目标值。考虑到拖拽特性，NVH工程师们通常控制变速箱传递到传动轴振动的幅值，低于一定的目标值。NVH团队往往喜欢较大的变化率去达到设计目标，而当他们又需要考虑燃油经济性的时候，则又希望这个变化率尽可能的低。在没有原型车和测试车时，想要得到高精度的扭转振动振幅是不可能的，然而开发阶段的后期，设计被冻结，再想去优化性能，就会变得十分昂贵，或者可能导致生产延误。福特正在寻求一种方法去模拟不同的变矩器的影响，从而使工程师在设计和开发阶段，能更合理的匹配性能。

解决方案/验证

福特的工程师们解决了这个难题，方法是利用MSC软件Adams新功能，其支持功能模块接口（Functional Mock-Up Interface 简称FMI)，是一个开放的标准工具，利用这个工具可以进行数据交换和联合仿真。FMI标准，可以从一组模型的物理规律和数字控制系统创建一个虚拟产品。在Adams中FMI扩展了Adams/Controls功能，可以与MATLAB 和EASY5联合仿真，也可以与其他兼容 FMI 格式的软件进行联合仿真。在这个案例中，福特工程师们利用Adams中3D传动系统和整车模型作为主要部分，与 AMSim 中1D控制器斜率控制模型一起，把斜率变化率当做优化目标，来达到整车的拖拽NVH目标，同时实现燃油经济性最大化。

结果

工程师们进一步研究减小由离合器阻尼特性和变矩器的变化率产生的扭转振动的幅值。他们还比较了当转速变化率为0rpm和40 rpm的时候，转向盘和座椅导轨处的振动，由于通过改变变矩器的变化率，转向盘和座椅导轨处的振动明显下降。Felice说：“下一步，我们会细化变矩器的模型，建立液压系统，从而提供更加准确的用一个时域函数表示的预测力，我们还将计划用物理测试结果来验证模型的有效性。然后我们还计划，将在设计过程中充分的利用联合仿真技术，从而使变矩器的设计在产品开发周期的早期就可以进行优化。

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http://www.mscsoftware.com/sites/default/files/2015_simulation_reality_summer_cn_14-15.pdf#rd?sukey=ecafc0a7cc4a741b348006c10b9b85b18ca5989f2be489bb1e7fbdc19f1299f5b291606b1ae1a8aa540a67bcfe9185b4