此案例使用MSC Nastran, Actran進行模擬，對車輛內裝在高頻率狀態下的NVH舒適度做改善。Actran SEA – 虛擬SEA方法，讓模型能基於結構有限元素模型來建立。
本文內容來自Hexagon採訪Scania Bus的高級NVH CAE工程師 Per-Olof Berglund。
全球許多城市在城市交通的考量上正面臨變革，其中降低顆粒物排放以及創造更安全、更安靜的環境是塑造未來移動方式的關鍵。在永續交通系統的推動，電動和自動駕駛車輛技術的進步，正加速用戶對這類車輛的接受度。
設計電動和自動駕駛車輛對於NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）設計和工程團隊來說是一項挑戰，他們需要在應對新的噪音源和結構設計的同時，滿足人類對日益增長的聲學舒適度的期望。
對於全球領先的運輸解決方案供應商Scania來說，駕駛和乘客的聲學舒適度在設計工程上一直有重要的意義。愉悅的駕駛體驗對於買家或通勤者至關重要，而且也會影響在車上的人的健康和生產力。Scania專注於改善車輛內部噪音的程度和品質，使車輛達到現今大家對聲學表現的期望。目前看來，日益優化的NVH（噪音、振動與聲振粗糙度）特性開發是得益於廣泛的測試，以及導入聲振模擬的新方法。對於後者，Scania巴士的工程計算團隊採用 Actran Virtual SEA 方法來評估其設計在中高頻範圍內的聲振性能。
聲學舒適度的挑戰
巴士是一種具有成本效益的城市交通解決方案，結合了可靠性和高運行時間，並透過多種動力引擎（包括混合動力架構）實現較低的環境影響。 要能同時提供高效率的運輸平台，且為乘客和司機營造愉悅的搭乘環境是一項挑戰。 在內部的噪音、振動與舒適性（NVH）方面，影響最終內部聲音和振動程度的因素很多。首先，人體對振動的敏感性，需要我們在低頻範圍內對車輛進行調查和預測，路面和動力系統的激振是導致整車振動的主因。再者，就是輔助設備，它的噪音頻率更高，人耳對這些頻率更為敏感，因此也需要注意高頻率範圍。 最後，是大家在車輛產業常見的電動動力系統，它也是會產生更高頻率的新激振來源。
CAE 軟體解決方案
以上，我們了解到如果以CAE軟體方案來解決問題，需要能涵蓋廣泛的頻率範圍，Scania Bus 的工程計算團隊因此研究最合適的方法，以滿足他們的新需求，同時重視有限元素（Finite Element, FE）模型建立的專業知識及了解現有且相關的有限元素模型。
從 FEA 到 SEA
「使用 Actran 的虛擬 SEA 方法，我們可以重複利用現有的有限元素模型，這是對我們而言的最佳情況。」Scania Bus 的高級 NVH CAE 工程師 Per-Olof Berglund 解釋道。藉助 Actran SEA 模組及其虛擬 SEA 方法，CAE 工程師可以利用現有的有限元素振動聲學模型（模態形狀和特徵值）來建立 SEA 模型。無需使用實驗或分析表達式來建構 SEA 模型。
振動聲學預測
一個完整的巴士振動-聲學 SEA 模型，以擷取 MSC Nastran 的結構和聲學模態來建構。而子系統是在 Actran 的圖形使用者介面中定義的，用於構建 SEA 矩陣，並基於有限元素模型的 PIDs、材料和結構零組件的形狀進行劃分。
透過這種方法，Actran 能夠在現有的低/中頻響應與中/高頻響應之間提供平滑的過渡。這讓工程師的工作更有價值，能保證在建立安全的SEA模型時，對幾何物件不會有任何限制。憑藉其外插能力，Actran 能夠在較短的時間內計算高頻的SEA矩陣參數。能量程度、動能和平均聲壓程度，都可以在完整頻率範圍內獲得。
傳遞路徑分析
在不同的 Actran SEA 輸出中，可以將不同子系統之間的能量傳遞可視化。這種等效的傳遞路徑分析對於分析振動如何傳播到結構的不同部分的工程師來說，非常有趣。選擇感興趣的子系統，使用者可以根據不同的負載條件，查看在子系統上製造能量的主要頻率和其貢獻者。
從激振結構部分（擋風玻璃）到感興趣的部分（公車後壁結構）
關於 Scania
Scania 是世界領先的運輸解決方案供應商。正與其合作夥伴和客戶一起推動向「可持續運輸系統」轉變。2018年，向客戶交付了88,000輛卡車、8,500輛巴士以及12,800台工業和海用引擎。淨銷售額總計超過1370億瑞典克朗，其中約20%與服務相關。Scania 成立於1891年，目前在超過100個國家開展業務，擁有約52,100名員工。研究和開發集中在瑞典，並在巴西和印度設有分支機構。生產在歐洲、拉丁美洲和亞洲進行，並在非洲、亞洲和歐亞設有區域生產中心。Scania 屬於 TRATON GROUP 。
原文內容: Scania Bus -Increase commuters’ comfort thanks to new Actran NVH capabilities