業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)
-客戶對整車舒適性的要求不斷提高

成功關(guān)鍵
-專注于改進(jìn)發(fā)動機最主要的噪聲來源
-成立專門的NVH開發(fā)團隊
-建立先進(jìn)的NVH試驗室
-依托西門子LMS Virtual.Lab仿真軟件、LMS Test.Lab測試軟件及LMS SCADAS數(shù)據(jù)采集硬件，優(yōu)化柴油機性能

結(jié)果
-整體上，柴油機整機噪聲下降2~3 分貝，駕駛室內(nèi)噪聲下降1分貝，整車通過噪聲下降1.5分貝
-WP3柴油機品質(zhì)/舒適性達(dá)到進(jìn)口高端車水平
-WP4.1柴油機被行業(yè)內(nèi)稱為“最安靜的發(fā)動機”

行業(yè)
汽車及交通運輸

客戶主要業(yè)務(wù)
濰柴動力股份有限公司主要業(yè)務(wù)涉及動力總成（發(fā)動機、變速箱、車橋）、整車整機、液壓控制和汽車零部件四大板塊。2015年位居中國企業(yè)500強第70位、中國機械500強第二位。

解決方案/服務(wù)
-LMS

客戶位置
濰坊, 山東省
中國

"濰柴動力的目標(biāo)就是使發(fā)動機燃油經(jīng)濟性最優(yōu)化、排放性能最優(yōu)化、可靠性最優(yōu)化、駕駛舒適性最優(yōu)化、動力/性能最優(yōu)化。"
李 勤 博士

董事長高級顧問/技術(shù)規(guī)劃總監(jiān)

濰柴動力股份有限公司

"NVH開發(fā)中，如何實現(xiàn)仿真、試驗相結(jié)合，試驗數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)的無縫連接至關(guān)重要，而這正是LMS NVH解決方案的最大優(yōu)勢，使得我們的NVH開發(fā)變得方便且高效。"
文 志永

技術(shù)中心NVH室負(fù)責(zé)人

濰柴動力股份有限公司

"隨著濰柴業(yè)務(wù)的增長，我們會繼續(xù)與Siemens PLM Software的LMS NVH產(chǎn)品和支持團隊更加緊密地合作，更好地支持柴油機產(chǎn)品的創(chuàng)新與升級。"
文 志永

技術(shù)中心NVH室負(fù)責(zé)人

濰柴動力股份有限公司



預(yù)期要求越來越嚴(yán)苛
目前，全球市場和用戶對整車性能，尤其是發(fā)動機燃油經(jīng)濟性、動力性、舒適性等方面的要求都越來越高，同時，各個國家對環(huán)保和排放限值也越來越嚴(yán)苛。

憑借強大的研發(fā)實力，目前，濰柴動力股份有限公司（以下簡稱“濰柴動力”）正在不斷努力滿足和超越市場預(yù)期和要求。

濰柴動力股份有限公司董事長高級顧問/技術(shù)規(guī)劃總監(jiān)李勤博士說：“濰柴動力的目標(biāo)就是使發(fā)動機燃油經(jīng)濟性最優(yōu)化、排放性能最優(yōu)化、可靠性最優(yōu)化、駕駛舒適性最優(yōu)化、動力/性能最優(yōu)化。”

專注于發(fā)動機性能優(yōu)化
發(fā)動機作為車輛噪聲的主要來源，其NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）性能開發(fā)工作的重要性和迫切性日益凸顯。為此，作為中國內(nèi)燃機行業(yè)的龍頭企業(yè)，濰柴動力專門成立了NVH團隊，建立了先進(jìn)的NVH試驗室，依托LMS Virtual.Lab™仿真軟件、LMS Test.Lab™測試軟件及LMS SCADAS™數(shù)據(jù)采集設(shè)備，對柴油機系列產(chǎn)品進(jìn)行NVH開發(fā)及優(yōu)化提升。這些LMS解決方案全部來自產(chǎn)品生命周期管理（PLM）軟件專家Siemens PLM Software。



NVH開發(fā)一般包括仿真和試驗分析兩大主要功能，其開發(fā)工作貫穿于柴油機的全生命周期，包括前期開發(fā)，后續(xù)市場維護(hù)、故障分析解決等。在不同的階段，NVH仿真工作及NVH試驗工作功能不同，比如在設(shè)計布置階段，仿真工作保證高品質(zhì)的NVH 結(jié)構(gòu)方案，同時大大縮短設(shè)計周期；在產(chǎn)品開發(fā)階段，試驗測試結(jié)果驗證了仿真結(jié)果及方案可行性，同時又反哺于仿真。

WP3柴油機——品質(zhì)卓越，降噪顯著
以WP3柴油機的NVH改進(jìn)提升項目為例，大致闡述濰柴動力實現(xiàn)的顯著效益。從前期市場調(diào)研、概念設(shè)計、布置設(shè)計，后續(xù)的詳細(xì)設(shè)計、樣機開發(fā)，直至后面的市場驗證、批量生產(chǎn)、產(chǎn)品維護(hù)，整個開發(fā)過程中，濰柴動力進(jìn)行了大量卓有成效的NVH仿真、測試分析工作。

在WP3柴油機改進(jìn)提升項目前期調(diào)研過程中，NVH工作以測試分析為主。針對WP3產(chǎn)品的市場定位，借助SCADAS數(shù)據(jù)采集設(shè)備及LMS Test.Lab測試分析平臺，工程師對競爭對手產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)的NVH測試，這些數(shù)據(jù)為實現(xiàn)WP3新產(chǎn)品的開發(fā)目標(biāo)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)參考，同時也為后續(xù)WP3產(chǎn)品設(shè)計提供了基本信息。

確定了新型WP3的市場定位后，進(jìn)入概念設(shè)計階段，工程師以NVH仿真為主要手段。具體而言，團隊利用AVL軟件和LMS Virtual.Lab軟件對整機的振動和輻射噪聲進(jìn)行預(yù)測，前期競品分析工作中得到的具有借鑒意義結(jié)構(gòu)將融入到概念設(shè)計階段，通過多輪次的仿真計算優(yōu)化，直至產(chǎn)品的概念設(shè)計平臺定型，最終確定優(yōu)秀的低振動、低噪聲的設(shè)計方案。

隨后的布置設(shè)計階段同樣以仿真工作為主，針對各零部件及各系統(tǒng)的特點，利用LMS Virtual.Lab軟件對零件和總成的輻射噪聲進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，保證設(shè)計結(jié)構(gòu)的低噪聲。同時結(jié)合AVL軟件和LMS Virtual. Lab軟件，進(jìn)行活塞敲擊噪聲優(yōu)化、齒輪傳動噪聲優(yōu)化以及軸系扭轉(zhuǎn)振動優(yōu)化等工作，從而確保了各零件、總成和系統(tǒng)的性能提升。

在詳細(xì)設(shè)計階段，再次進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，進(jìn)一步提升NVH性能。

新型WP3柴油機試制完成進(jìn)入樣機開發(fā)階段，該階段以NVH試驗分析工作為主導(dǎo)，NVH仿真工作協(xié)助。借助LMS Test.Lab測試分析平臺，開發(fā)團隊對從柴油機零部件到整機進(jìn)行了全面和詳細(xì)的NVH測試，如零部件模態(tài)測試、零部件振動測試、零部件振動疲勞、柴油機整機振動測試、柴油機軸系扭振測試、柴油機整機噪聲測試、柴油機燃燒噪聲測試、柴油機聲品質(zhì)測試、聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析等。

在此階段，通過結(jié)合測試分析和仿真，所有的NVH問題都將充分的暴露和解決。LMS Test.Lab的測試數(shù)據(jù)可以無縫傳遞給LMS Virtual.Lab進(jìn)行模型的修正和對標(biāo)，同時，LMS Virtual.Lab的仿真計算結(jié)果又可以非常方便地對測試方案進(jìn)行指導(dǎo)和設(shè)計，從而確保測試結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。

新型WP3柴油機開發(fā)完成，整車的懸置系統(tǒng)匹配時，依舊由LMS NVH開發(fā)工具來完成。試驗手段獲得動力總成轉(zhuǎn)動慣量及質(zhì)心位置，仿真手段獲得懸置位置、懸置角度及懸置軟墊剛度等參數(shù)。懸置匹配完成后，最終通過振動測試來評價匹配是否成功。

“所有的這些工作，保證了新型WP3柴油機到達(dá)了很高的NVH水平——怠速噪聲76 dBA、標(biāo)況聲壓級95 dBA，全運行工況具有良好的聲平順性和很低的振動能量，”濰柴動力股份有限公司技術(shù)中心NVH室負(fù)責(zé)人文志永先生自豪地說。整車匹配完成后，駕駛室內(nèi)噪聲低于52 dBA，達(dá)到進(jìn)口高端車水平。

在WP3柴油機產(chǎn)品投放市場后，NVH工作同樣伴隨其中，開發(fā)團隊密切關(guān)注著產(chǎn)品投放市場后的任何改進(jìn)機會，根據(jù)客戶反饋及時進(jìn)行NVH性能優(yōu)化。

WP4.1——行業(yè)內(nèi)最安靜的發(fā)動機
基于相同的開發(fā)方法和流程，借助LMS Virtual. Lab仿真軟件、LMS Test.Lab測試軟件及LMS SCADAS采集硬件等工具，濰柴動力NVH開發(fā)團隊在WP4.1的NVH提升項目中也取得了非常優(yōu)異的成果。

WP4.1是在濰柴動力4105柴油機基礎(chǔ)上研發(fā)的優(yōu)化提升產(chǎn)品，在研發(fā)過程中，開發(fā)團隊針對柴油機傳動系、配附件、缸內(nèi)燃燒等開展了一系列降噪工作，如高精齒輪使用、增壓器BPF噪聲抑制、預(yù)噴標(biāo)定降低燃燒噪聲、隔聲罩使用等，最終使得柴油機整機噪聲下降2~3分貝，駕駛室內(nèi)噪聲下降1分貝，整車通過噪聲下降1.5分貝。“經(jīng)過我們團隊的辛勤努力，在LMS解決方案的幫助下，WP4.1柴油機最終達(dá)到了非常好的NVH性能，被業(yè)內(nèi)稱為‘最安靜的發(fā)動機’。”文志永先生高興地說道。

WP4.1降噪項目的成功凝聚著濰柴動力NVH團隊的智識和汗水，也離不開Siemens PLM Software NVH解決方案的強有力的支持及其他部門的鼎力相助。NVH開發(fā)過程中，濰柴動力積累了大量寶貴的最佳實踐和降噪優(yōu)化措施，可以直接被其他產(chǎn)品借用。

數(shù)據(jù)的無縫連接至關(guān)重要
“NVH開發(fā)中，如何實現(xiàn)仿真、試驗相結(jié)合，試驗數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)的無縫連接至關(guān)重要，而這正是LMS NVH解決方案的最大優(yōu)勢，使得我們的NVH開發(fā)變得方便且高效。特別是LMS Test.Lab測試分析軟件，可以完成零部件振動評估、疲勞考核、聲頻分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化；柴油機整機可以進(jìn)行振動、噪聲、扭振測試、聲強測試、聲源貢獻(xiàn)量分析、動力總成轉(zhuǎn)動慣量測試、整車懸置系統(tǒng)TPA、整車加速通過噪聲測試等。不僅如此，Siemens PLM Software解決方案還可以進(jìn)行整車匹配、整車試驗、評估等工作。”文志永先生說。

“此外，LMS Test.Lab軟件多數(shù)應(yīng)用模塊兼容性強……可處理大部分其它軟件采集的振動噪聲數(shù)據(jù)，方便了用戶數(shù)據(jù)采集，和后期數(shù)據(jù)分析。人機交互界面比較通俗易懂，便于快速提取數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)分析效率。聲學(xué)模塊擁有國際主流數(shù)據(jù)處理評價標(biāo)準(zhǔn)，方便了用戶的數(shù)據(jù)對比。”文志永先生補充道。

Siemens PLM Software功不可沒
濰柴動力的NVH團隊還一致表示，最難能可貴的是Siemens PLM Software強大的LMS NVH專家團隊，可以隨時為濰柴動力提供技術(shù)支持，如項目咨詢、減振降噪方案設(shè)計優(yōu)化、故障診斷分析等。與此同時，及時的先進(jìn)測試及仿真技術(shù)宣講培訓(xùn)，也大大提高了濰柴動力NVH工程師的技術(shù)能力。

文志永先生最后表示：“隨著濰柴業(yè)務(wù)的增長，我們會繼續(xù)與Siemens PLM Software的LMS NVH產(chǎn)品和支持團隊更加緊密地合作，更好地支持柴油機產(chǎn)品的創(chuàng)新與升級。”