雷诺汽车利用Maple解决了发动机噪音和振动问题水泥设备

雷诺汽车利用Maple解决了发动机噪音和振动问题

雷诺汽车利用Maple解决了发动机噪音和振动问题 2011： 主要汽车制造商雷诺汽车利用Maple解决了发动机噪音和振动问题。发动机的停止涉及若干发动机部件。当发动机减速时，这些部件会产生噪音和振动，从而造成部件损坏。雷诺汽车的研发经理Jean-Louis Ligier及其小组的任务是确定一个容积为2.2公升的4缸涡轮式柴油机中的噪音和振动源。他们发现，Maple􂄢是模拟该发动机并确定不必要噪音来源的最有效的工具。更重要的是，他们还利用Maple确定了该问题的解决方案。拥有机械工程学博士学位的Ligier，使用Maple已经20多年了。他在多个应用研究项目中使用过这个软件，如变速箱部件中的时变热分析，发动机摩擦优化及振动分析。他已经在雷诺汽车工作12年多，主要负责处理发动机部件的热性能和机械疲劳，并为其确定新的模拟方法。他采用Maple的主要目的是为了编写出轻松控制发动机部件的各种方程。在创建各种部件的数学模型时，可采用不同的软件。Ligier通过其经验发现，Maple是完成其任务最简单、最快捷的软件。他说：“同其它软件相比，Maple能够在数小时内完成其它软件需要数天才可完成的运算，它的自然数学符号让我可以进入方程，就像我在用手写方程一样。我可以进行符号计算，所以可以完成其它软件不可能实现的最佳方案，且结果非常精确。”

发动机速度降低时，会产生多种机械共振。如果发动机内运动过多，不仅会使部件产生噪音，扰乱司机，而且还会导致过早磨损。该研究的目的在于模拟并了解各种振动的原因。模拟的发动机为雷诺汽车拉古那（Laguna）汽车生产线上的4汽缸发动机。发动机模型为5个微分方程组成的一个体系，着重于曲轴、双质量飞轮（DMF）、以及整个动力传动装置。根据这些方程式，Ligier可以估算发动机减速过程中所产生振动的水平。绘制出模拟结果之后，可以明显看到，振动主要是由双质量飞轮（DMF）内部的震动产生的。为解决这一问题，他采取了一个非常简单的解决方案，该方案涉及在减速过程中调节进气。发现问题的症结所在之后，为雷诺带来了相当大的成本节约收益，因为这意味着可以通过一个简单的解决方案解决问题——只需根据需要稍微改装一下发动机即可。通过分析模拟结果，Ligier将噪音降低了30%。通过在Maple中模拟发动机，他可以分析符号方程，从而可以对该系统有更深入的了解，并描绘出数字结果，确定不必要振动的位置。使用Maple，可以让他在一天之内创建并运行模型，这极大地节约了时间。而其它软件需要一周多的时间才可完成同一任务。Ligier总结道：“我使用Maple已经20多年了。我一向很欣赏它简单的操作使用方法和强大的功能。其进行符号及数字运算的能力，极大地节约了我的时间，让我可以在一天之内得出结果，而不必像使用其它软件那样花费掉几周的时间。”

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