电驱系统振动噪声及疲劳试验验证

时间： 2024-04-14 来源：贝思科尔微信公众号

工程设计领域走向数字化，振动噪声及疲劳工程师也面临挑战，需要用更少的资源完成更多的任务，并在设计流程中尽早完成相关工作。Simcenter™ Testlab™试验解决方案应运而生，旨在使试验更加方便和高效，它是试验部门赖以提高试验效率，保持数据质量，并实现更高投资回报率的解决方案。电驱系统性能开发过程中，试验测试手段至关重要，在每一个阶段都起到非常关键的作用。

图1 测试在NVH及疲劳耐久性能开发中的作用

Simcenter Testlab软件是基于试验工程的集成解决方案，将多通道数据采集与完整的测试、分析和报告流程相结合。Simcenter Testlab软件与Simcenter SCADAS™数据采集硬件系统无缝集成。Simcenter SCADAS系统以其优异的测试性能著称，可在试验室和现场提供测量质量和精度。Simcenter Testlab可以广泛地涵盖噪声振动工程师们所需要的所有试验功能，无缝集成了结构动力学试验、旋转机械试验、声学试验和传递路径分析等各种试验及分析工具。在疲劳试验领域，Simcenter Testlab具备最先进的专业技术手段，为道路载荷数据的采集和处理提供端到端的解决方案。

结构动力学试验

Simcenter Testlab结构动力学试验是一套全面的结构动力学和模态试验分析软件。表征结构的结构动力学特性在过去是一个漫长而复杂的过程，涉及耗时的参数设置以及大量的重复性试验。现在情况不再是这样了。将Simcenter Testlab结构动力学试验软件和Simcenter SCADAS数采系统相结合，可以轻松地执行大型结构的模态试验，整个试验周期只需要几个小时，而不再需要耗费好几天的时间。

因此，您可以更专注于找出振动问题的根源，应用强大的分析工具来探索结构的薄弱环节。无论是小型结构的锤击测试，还是数百上千通道的大型结构模态试验，我们都拥有丰富的模态试验经验，可以帮助您提高试验效率。

图2 电驱系统模态测试示例

旋转机械试验

Simcenter Testlab 旋转机械试验为您提供一套完整的旋转机械振动噪声测试与分析解决方案，帮助您开发静音、高效、可靠的产品。Simcenter Testlab旋转机械试验的专用模块可帮助您应对发动机、压缩机、电机、泵或轴等系统中复杂的机械振动噪声问题。

为了助力工程师的振动噪声故障诊断和产品性能优化工作，Simcenter Testlab旋转机械试验提供了全套的试验分析工具，包括瀑布图、阶次跟踪、时间数据采集、后处理分析以及其他各种专业分析功能，帮助您分析和查看大量的试验数据。

图3 旋转机械试验结果分析示例

基于部件的传递路径分析及虚拟样机装配技术

传递路径分析（Transfer Path Analysis，简称TPA）技术，可以实现对各个激励源到目标点的贡献量进行定量的评估，其中基于部件的TPA技术（Component-based TPA）是一项相比较新的技术。部件TPA将激励源的自身载荷（刚性约束力）特性与频域子结构理论相结合，可以实现目标点的响应预测和不同整机配置方案的对比分析。可以对大量变种型号产品的NVH性能，进行快速地预测和评估。

图4 使用接触力和刚性约束力预测的目标响应和测试结果对比

Simcenter Testlab虚拟样机装配基于TPA技术，能够帮助用户实现整机的虚拟装配，从而在产品研发的早期阶段，就能够对整机NVH性能进行预测，利用所有子系统和零部件数据（无论是来自试验还是仿真），完成对各种可能设计方案的快速评估。

图5 Simcenter Testlab虚拟样机装配技术预测整机NVH性能

疲劳耐久试验

Simcenter Testlab软件是一套集成式、端到端的疲劳耐久试验解决方案，包含完整的道路载荷数据采集及后处理分析功能。通过单一软件平台，您可以完全掌控所有工况的数据采集任务。将具有通用信号调理功能的多通道数据采集，与一整套通道设置、测试、验证、报告及数据共享工具相结合，与Simcenter SCADAS RS或SCADAS Recorder数据采集硬件无缝集成，将使您更有信心在更短的时间内、以更少的错误完成疲劳耐久试验工作。

图6 专为疲劳耐久性测试研发的数据采集设备Simcenter SCADAS RS

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贝思科尔（BasiCAE），专注于为国内高科技电子、半导体、通信等行业提供先进的电子设计自动化（EDA）、工程仿真分析（CAE）、半导体器件热阻（Rth）及功率循环（Power Cycling）热可靠性测试，以及研发数据信息化管理的解决方案和产品服务。本文介绍应用Simcenter试验系统优化疲劳耐久试验流程。

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