도전
- 소음의 가능한 근본 원인을 감지하기 위한 시뮬레이션 프로세스 구현
- 파워트레인의 부밍 소음과 기어박스의 탁탁거리는 소음을 방지합니다.
- NVH 성능을 위한 설계 최적화
성공의 열쇠
- 사전 패키징된 구성 요소를 사용하여 복잡한 동적 시스템을 쉽게 모델링
- 사용자가 조사하려는 현상의 기능이 복잡한 모델 생성
- what-if 분석의 효율적인 실행을 통한 이점
결과
- Aventador LP700-4 드라이브라인의 비틀림 진동 특성 설계(Simcenter Amesim 사용)
- 지원되는 비틀림 진동 음향 드라이브라인 최적화
- 시스템의 동적 동작에 대한 자세한 물리적 통찰력
- 하드웨어 루프 수 대폭 감소
- 추가 프로젝트를 위해 사용 가능한 모델 및 결과 제공
저희에게 보다 정확한 지침을 제공하고 많은 하드웨어 루프를 절약할 수 있습니다. Simcenter Amesim을 사용한 덕분에 더 짧은 시간에 더 많은 가능성을 평가하는 데 정말 성공했습니다
- Giacomo Papotti, R&D, 전송부 -
소음은 소리와 같지 않다
매우 까다로운 품질 및 성능 목표를 다루는 것은 이탈리아에서 가장 유명한 스포츠카 브랜드 중 하나인 Automobili Lamborghini의 일상 업무입니다. 이 슈퍼카는 감동을 주기 위해 제작되었습니다. 숨이 멎을 듯한 디자인, 스포티한 드라이빙 체감, 스로틀을 밟았을 때의 파워풀한 폭발력은 물론, '올 더 호스'가 풀렸을 때 브랜드 특유의 사운드를 들을 수 있을 것으로 고객들은 기대하고 있다. 이러한 전제 조건을 결합하는 것은 어려울 수 있습니다. 고출력으로 인해 높은 내부 비틀림력이 발생하고 안정적인 승차감과 핸들링에는 단단한 섀시가 필요하지만 엔지니어는 소리가 소음이 되지 않도록 하고 생성된 소음 수준이 법적 요구 사항을 준수하는지 확인해야 합니다.
Lamborghini 트랜스미션 부서의 연구 엔지니어인 Giacomo Papotti와 Claudio Manzali는 Lamborghini Aventador LB700-4 드라이브라인을 설계하는 동안 상충되는 목표의 복잡성을 목격했습니다.
Papotti는 “운전자를 방해할 수 있는 아주 작은 소음도 피해야 합니다. “우리 테스트 드라이버는 개발 단계에서 프로토타입을 테스트하는 동안 파워트레인에서 나는 굉음과 기어박스에서 나는 딱딱거리는 소음을 경험했습니다. 이러한 문제를 해결하는 전통적인 방법은 질량 요소를 추가하여 고유진동수를 변경하거나 지지대 강성을 수정하는 것이었습니다.
“하지만 체중 증가는 항상 피해야 하며 새로운 공명을 도입할 위험이 있습니다. 이 수동 프로세스는 많은 반복이 필요하며 매우 깁니다. 우리의 임무는 소음 문제의 근본 원인을 감지하고 최적화를 수행하기 위한 효과적인 시뮬레이션 프로세스를 찾는 것이었습니다.”
빠르고 정확한 모델링을 통한 통찰력
수년 동안 LMS Test.Lab™ 소프트웨어 고객에 만족해 온 Lamborghini는 PLM(제품 라이프사이클 관리) 전문가인 Siemens Digital Industries Software의 Simcenter™ 포트폴리오의 일부인 Simcenter Amesim™ 소프트웨어를 사용하기로 결정했습니다.
Simcenter Amesim을 사용하여 실린더 압력에 대한 드라이브라인의 비틀림 진동 응답을 평가했습니다. Lamborghini 엔지니어는 Simcenter Amesim의 효율성, 확장성 및 안정성에 특히 만족합니다.
Papotti는 “컴포넌트의 사전 패키징은 복잡한 동적 시스템을 모델링할 때 많은 도움이 됩니다. 그리고 소프트웨어의 모듈성은 사용자가 조사하려는 현상의 기능이 복잡한 모델을 생성할 수 있게 해줍니다. 상세한 전용 라이브러리의 가용성 덕분에 사용자는 실제 동작을 시뮬레이션하는 모델을 효율적으로 만들 수 있습니다.
"시뮬레이션 중에 기어박스 샤프트의 회전 속도와 같은 몇 가지 보조 변수가 성공적으로 측정과 연관되어 모델의 정확성에 대한 완전한 확신을 갖게 되었습니다."
빠르고 쉬운 방법으로 올바른 모델을 생성하는 것은 Simcenter Amesim의 중요한 강점입니다. 드라이브 라인의 비틀림 거동에 대한 전체 시뮬레이션 모델은 기계 설계 및 신호 제어 라이브러리의 일부 구성 요소 외에도 파워트레인 라이브러리의 즉시 사용 가능한 구성 요소로 생성할 수 있습니다.
"모든 빌딩 블록이 이미 거기에 있었기 때문에 모델 구성이 매우 쉬웠습니다."라고 Manzali는 말합니다. “우리 시간의 약 25%만이 모델링에 사용되었습니다. 나머지 75%는 모든 매개변수 정의를 포함하는 보정 작업이었습니다. 대부분은 테스트를 통해 획득했습니다. 때때로 공급업체의 데이터가 필요했습니다. 데이터는 Simcenter Amesim 모델에 쉽게 연결할 수 있습니다.”
다소 간단한 모델 설정에도 불구하고 Simcenter Amesim 시뮬레이션 모델을 사용하여 Lamborghini에 기존 방식보다 훨씬 더 효과적으로 소음 문제를 해결하는 데 필요한 통찰력을 제공할 수 있었습니다.
"시뮬레이션 중에 모든 매개변수를 분석할 수 있습니다."라고 Papotti는 말합니다. “배치 시뮬레이션을 사용하면 다양한 매개변수의 함수로 계산된 값에 대한 그래프를 생성할 수 있습니다. 이를 통해 시스템의 동적 동작에 대한 빠르고 쉽고 자세한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 이 효율적인 워크플로우는 프로세스에 실질적인 부가 가치를 제공하며 많은 시간을 절약해 줍니다. 공급업체에 보다 정확한 지침을 제공하고 많은 하드웨어 루프를 절약할 수 있습니다. 우리는 Simcenter Amesim을 사용하여 짧은 시간에 더 많은 가능성을 평가하는 데 정말 성공했습니다.”
미래의 도구
성공적인 도입으로 Lamborghini 엔지니어는 Simcenter Amesim을 계속 사용할 계획입니다. 모델과 결과 모두 전체 람보르기니 연구 개발(R&D) 부서에서 채택되었습니다.
구동계의 완전한 시뮬레이션 모델을 소유하는 것은 개발 작업에 엄청난 부가 가치입니다.”라고 Manzali는 말합니다. “이를 통해 기본 모델의 변경 사항을 쉽게 평가할 수 있으며 시장이나 법률이 우리를 새로운 도전으로 밀어붙일 때마다 사용할 수 있습니다.
“Simcenter Amesim의 진정한 힘은 다양한 주행 조건, 소프트웨어 또는 하드웨어 변경, 심지어 다양한 구성까지 평가하기가 얼마나 쉬운 지를 통해 입증됩니다. 수정된 모델이 정확한 결과와 추세를 제공하는 속도입니다.”
동력 전달 장치의 완전한 시뮬레이션 모델을 소유하는 것은 우리 개발 작업에 엄청난 부가 가치입니다. 이를 통해 기본 모델의 변경 사항을 쉽게 평가할 수 있으며 시장이나 법률이 우리를 새로운 도전으로 밀어붙일 때마다 사용할 수 있습니다.
- Claudio Manzali , R&D, 변속기 부서 -
[출처] https://resources.sw.siemens.com/en-US/case-study-automobili-lamborghini
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