卡车驾驶室研发过程中的异响现象仿真
本文摘要（由AI生成）：
本文主要介绍了Scania CVAB公司如何通过与LeanNova Engineering AB和Altair ProductDesign合作，运用先进仿真技术解决卡车驾驶室异响问题，优化产品设计。Scania团队研究驾驶室塑料部件模态相关性，建立完整车辆模型以评估异响风险。利用Altair Squeak&Rattle Director工具，工程师们能高效分析异响，节省时间，提升设计成功率。这种合作与技术创新不仅解决了异响难题，还缩短了开发周期，提升了Scania在全球市场的竞争力。
项目介绍
作为世界领先的制造商，Scania CVAB致力于为重型运输应用领域制造卡车和巴士，同时还生产工业发动机和船用发动机。该公司的业务构成中，金融与服务业的产品和服务所占的比重正逐渐增加，确保了Scania的客户能够享受到具有成本效益的运输解决方案并实现最大化的正常运行时间。
Scania拥有32,800名员工，业务遍及约100个国家/地区。他们的研发活动主要集中在瑞典，而生产中心则设在欧洲和南美地区，并拥有多个便于组件和整车全球互换的基地。2012年，Scania已开具发票的销售总额为796亿瑞典克朗，净收入为83亿瑞典克朗。
JanSöderlund是仪表板开发部的主管，他选择了LeanNova Engineering AB和Altair ProductDesign作为合作伙伴，协助进行Scania卡车驾驶室的开发工作。这支联合团队的任务是协助进行虚拟开发工作，确保与供应商的计算机辅助工程 (CAE) 团队保持联络，最后还要为测试环节提供支持。
挑战
装配件的两个部件由于特定的激励载荷而发生相对运动时，就可能发生嘎吱声和咯嗒声这两种异响现象。如果两个部件起初相互分离，中间隔着一条预先设定的间隙，那么二者发生接触时便会发出咯嗒声。另一方面，如果两个部件起初相互接触，之后在二者的接触面上发生足够大的相对位移，便会发出嘎吱声。
一个典型的例子是在汽车行业，各厂商纷纷对这两种现象展开研究，试图减小驾驶室噪声，从而提高驾驶质量，让乘客能够更舒适。
Scania的驾驶室开发部从未进行过此类仿真。团队人员不得不依赖于公差计算和选材来降低异响风险。当最初原型生成之后，设计人员会对其进行迭代，对最终设计进行修复和纠正，以此解决噪声问题。
为缩短开发周期并减少迭代更改，一种理想的解决方案应运而生，这种方案能够在驾驶室开发周期的早期阶段实施由仿真技术支持的设计。
Scania CV AB卡车驾驶室环境示例模型
解决方案
测试和仿真这两种方法都能够用于分析异响噪声，但虚拟工程设计融合了多种优点。设计人员可在设计早期阶段进行仿真，从而提高初次设计的通过率，并减少需要进行物理测试的情况。除此之外，仿真还可以显著缩短开发周期，使工程师可以凭借有限的资源及时进行更多分析工作。
Altair ProductDesign的行业专家Ismail Benhayoun演示了异响仿真方法，该方法被认定为是一个具有重要价值的工具，可以有效支持Scania的分析人员进行的公差计算。Ismail Benhayoun在该项目中负责对驾驶室内部的异响噪声风险进行仿真分析。
使用中的Squeak & Rattle Director截屏
在16个月的时间里，整个团队在Scania现场完成了两个完整的设计循环和多项设计研究。
第一步研究的是现有驾驶室中塑料部件的模态相关性，目的是改进材料数据库，便于以后进行仿真。第二步是为各类驾驶室建立一个完整的车辆模型，并基于道路试验测量数据施加载荷，从而计算出既定接触面上的相对位移。
所有这些工作都通过Altair Squeak&Rattle Director (SNRD) 来进行，这缩短了工程师用于分析异响现象的耗时，从而可以省下时间进行更多仿真试验。
结论
团队使用了很多计算循环和连续计算迭代方法，旨在改善各系统性能并随后研究不同系统间的各个接触面。
SNRD的输出数据为设计人员提供了宝贵的信息，帮助他们为部件找到更适合的附件和边界条件。除此之外，公差分析人员在进行静态公差计算时还可以将SNRD计算的动态公差考虑在内，从而提高了计算准确性。
