Akustikdesign für Fahrzeuge: Zusammenarbeit für bessere Simulation

• Free Field Technologies und Autoneum wollen gemeinsam OEMs dabei unterstützen, das Akustikdesign ihrer Fahrzeuge zu beschleunigen.
• Die neue Lösung hilft Automobilherstellern, Geräusche und Vibrationen durch den optimalen Einsatz von Akustikbehandlungen innerhalb der Akustiksimulationssoftware Actran zu reduzieren.

Free Field Technologies (FFT), Teil des Hexagon-Geschäftsbereichs Manufacturing Intelligence, und der Automobilzulieferer Autoneum, weltweit tätiger Spezialist im Bereich Akustik- und Wärmemanagement, haben ihre jeweiligen Stärken im Akustikdesign und der Geräuschdämmung von Fahrzeugen kombiniert. Sie haben eine neue Computer-Aided-Engineering (CAE)-Lösung entwickelt, die Automobilherstellern hilft, leise und komfortable Fahrzeuge zu konstruieren, ohne unnötiges Gewicht hinzuzufügen.

So fließt Autoneums Methodik zur Berechnung und Dämmung von strukturbedingtem Lärm in Actran ein, die Simulationssoftware für Akustik und Vibroakustik von FFT. Hersteller sollen auf diese Weise nicht nur leichter Zugang zu genaueren und produktionsbasierten Daten erhalten. Die präzise Berechnung der akustischen Fahrzeugleistung früh im Entwicklungsprozess erlaubt vielmehr auch, Design- und Vorlaufzeiten deutlich zu reduzieren sowie das Verhältnis zwischen Leistung, Gewicht und Kosten der lärmdämmenden Materialien zu optimieren.

Die von Autoneum entwickelte Simulationssoftware wie Silver und Gold gehört damit zur Methodik, die neu in Actran integriert wird. Sie simuliert sowohl Vibrationen an der Karosserie als auch die akustische Leistung des Dämpfungsmaterials. Dadurch lässt sich das NVH-Verhalten in der Konzeptphase berechnen und optimieren.

Akustikdesign bei Elektrofahrzeugen ist eine komplexe Herausforderung

Mit der Umstellung der Industrie auf die Entwicklung von Elektrofahrzeugen ist die Minderung von Geräuschen und Vibrationen eine komplexe Herausforderung, die mit der zunehmenden Anzahl von Fahrzeugmodellen an Bedeutung gewinnt. Da das Geräusch des Verbrennungsmotors nicht vorhanden ist, akzentuiert die relative Stille des Elektroautos die Geräusche, die vom Motor ausgehen und durch die Vibration der Strukturkomponenten verursacht werden. Die Anwendung hochleistungsfähiger Akustikbehandlungen ist für den Komfort der Passagiere und die wahrgenommene Qualität des Fahrzeugs entscheidend. Aber die Konstrukteure benötigen genaue Informationen, um zu bestimmen, wo Materialien anzubringen sind, um optimale Ergebnisse zu erzielen, ohne unnötiges Gewicht oder Kosten hinzuzufügen.

Eine genaue Vorhersage der akustischen Leistung reduziert die Zeit erheblich, die Ingenieure in die Konstruktion investieren. Mit dem kombinierten Akustik- und Simulations-Know-how von Autoneum und FFT werden die Unternehmen ihr detailliertes Wissen über das akustische Verhalten für spezifische Behandlungen demokratisieren, so dass die Ingenieure schnell auf die Bedürfnisse einer sich schnell entwickelnden Industrie reagieren können. „Vom Heulen des Elektromotors und den Vibrationen im Antriebsstrang bis hin zu Geräuschen von Heizungs- und Klimaanlagen, Windwiderstand und Reifen gibt es eine Vielzahl von Variablen, die das Akustikdesign zu einer komplexen Herausforderung machen, die es zu lösen gilt. Hexagon bietet marktführende Lösungen, die dabei helfen, Geräuschquellen zu identifizieren und deren Härte zu mindern. Unsere Zusammenarbeit mit Autoneum wird den Ingenieuren in der Branche neue Werkzeuge an die Hand geben, die sie bei der Erstellung effizienter Designs und dem bestmöglichen Fahrerlebnis für ihre Kunden unterstützen“, sagt Diego Copiello, Produktmanager bei FFT.

Leistung von akustischen Dämmstoffen: Neue Materialien schnell erforschen

Die beschleunigte Entwicklung von Elektrofahrzeugen übt einen enormen Druck auf die Automobilhersteller aus, optimale akustische Behandlungen zu finden und neue nachhaltige Materialien so früh wie möglich zu erforschen. Dafür setzen sie effektive CAE-Lösungen zur Untersuchung von Noise Vibration and Harshness (NVH) ein. Davide Caprioli, Leiter Akustik- und Thermomanagement bei Autoneum, fügt hinzu: „Autoneums Simulationswerkzeuge für die Fahrzeugakustik werden bereits erfolgreich von Herstellern und Zulieferern weltweit eingesetzt. Durch die Zusammenarbeit mit FFT und die Integration unseres Know-hows in die Actran-Software wird unsere Methodik nun noch breiter und einfacher verfügbar sein und damit zum globalen Standard im Bereich NVH.“

Die neuen von FFT und Autoneum entwickelten Lösungen sollen Automobilherstellern helfen, die Leistung von akustischen Dämmstoffen zu simulieren, um Geräusche zu dämpfen, Leichtbau zu betreiben und den Passagieren mehr Komfort zu bieten. Durch die Nutzung des umfangreichen Know-hows von Autoneum bei der Entwicklung von maßgeschneiderten Schallpaketen, die auf validierten Simulationsmethoden basieren, werden die Möglichkeiten der branchenführenden Software Actran zur akustischen und vibroakustischen Modellierung erweitert, um somit mehr umsetzbare Informationen zu liefern und die Designzyklen zu verkürzen.

Entwicklung maßgeschneiderter Schallpakete

In den letzten Jahren haben Autoneum und FFT ihre Kompetenz in der Entwicklung neuartiger und nachhaltiger Methoden im Akustikdesign für Fahrzeuge bereits in zahlreichen gemeinsamen wissenschaftlichen Arbeiten unter Beweis gestellt. Mittels ihrer neuen Partnerschaft beabsichtigen die beiden Unternehmen, diese Synergien auch in Zukunft zu nutzen. Prozesse und Arbeitsabläufe für das Akustikdesign, die Verbesserung der Auslegung und Modellierung von NVH-Dämmstoffen sowie den Datenaustausch zwischen Herstellern und Zulieferern wollen sie damit weiter optimieren und standardisieren.

Die erweiterte Actran-Software von FFT wird auf der virtuellen Konferenz «HxGN LIVE Design & Engineering» im Oktober 2021 vorgestellt.

Weitere Informationen: https://www.fft.be und https://www.autoneum.com/de/

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