Eine Methodik zur Definition von Zielkriterien am Beispiel des tieffrequenten Geräuschkomforts eines Fahrzeugs

Zur Reduktion der Entwicklungskosten und -dauer eines Fahrzeugs ist eine Verschiebung der Kapazitäten von einer hardwarebasierten hin zu einer digitalen Phase notwendig, um kostenintensive Versuchsträger und Prototypen einzusparen. Hierfür werden Zielwerte und -kriterien benötigt, mithilfe derer eine robuste Auslegung eines Fahrzeuges bezüglich unterschiedlichster Eigenschaften und Anforderungen möglich ist. Daher wird im Rahmen der vorliegenden Arbeit eine Methodik zur Definition von Zielkriterien entwickelt, die es ermöglicht, strukturiert von der Problemformulierung über die Modellerstellung zur Beschreibung des Problems bis hin zur Zielwertableitung neue Kriterien für eine frühe Entwicklungsphase zu definieren. ... mehrDiese Methodik wird anschließend am Beispiel des tieffrequenten Geräuschkomforts eines Fahrzeugs bei Überfahrt einer Schlechtwegstrecke angewandt. In einem ersten Schritt erfolgt eine ausführliche Problemanalyse mit der Bestimmung einer kundenrelevanten Zielgröße sowie der Definition eines Gesamtfahrzeugsimulationsmodells zur Beschreibung dieser Zielgröße. Anschließend wird das Modell aufgebaut und in mehreren Schleifen mit Versuchsdaten validiert. Hierzu werden unter anderem strukturdynamische Modalanalysen sowie Versuche auf einem Achsprüfstand und auf einer Teststrecke verwendet. Das erstellte Modell stimmt sehr gut mit einer Gesamtfahrzeugmessung überein und wird für eine Parametervariation genutzt, um den tieffrequenten Geräuschkomfort des Fahrzeugs zu beeinflussen. Mithilfe von Regressionsanalysen werden auf Basis der generierten Ergebnisse Zielwerte für die Hinterachsschnittkräfte sowie die Übertragungsfunktionen der Karosserie hergeleitet und Zielkriterien definiert. Im letzten Schritt werden diese Zielkriterien mit Simulations- und Messdaten validiert.

To reduce the development costs and duration of a vehicle, a capacity shift from a hardware-based to a digital phase is necessary to save cost-intensive test vehicles and prototypes. For this purpose, target values and criteria are needed to enable a robust design of a vehicle regarding different characteristics and requirements. Therefore, a methodology for the definition of target criteria is developed in this dissertation, which makes it possible to define new criteria for an early development phase from the problem definition, the simulation model creation for the description of the problem to the target value derivation. ... mehrThis is then applied by the example of the low-frequency noise comfort of a vehicle when passing a rough road. In a first step, a detailed problem analysis is performed with the determination of a customer-relevant target value as well as the definition of a complete vehicle simulation model to describe the low-frequency noise comfort. Subsequently, the model is created and validated in several loops using test data. For this purpose, structural dynamic modal analyses as well as tests on an axle test bench and on a test track are used. The simulation model shows a very high correlation to a vehicle measurement and is used for parameter variation in order to influence the low-frequency noise comfort. Regression analyses are used to derive target values for the rear axle forces and the body transfer functions based on the generated results, and target criteria are defined. In the final step, the criteria are validated with simulation and measurement data.