Nastran ライドクオリティ解析(乗り心地解析, ライドコンフォート, 乗り心地シミュレーション, バネ上・バネ下モデル作成、フレーム車、トラック)

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振動システムモデルによる車両乗り心地解析

自動車の乗り心地品質は運動性能と並ぶ重要な性能要件です。乗り心地品質を形成する振動特性をシミュレートし、車両を構成する各コンポーントの最適化を行います。車両モデルの基本コンセプトは、サスペンションやエンジンなどといった車両を構成する各コンポーネントを、それぞれ6自由度の振動系でモデル化することです。これらコンポーネントモデルを結合することにより最終的に車両全系の計算モデルを構築します。このようなマス・バネ・ダンパーで構築された解析モデルは、シェルやソリッドといったメッシュで作成されたものと区別し、振動システムモデルといいます。振動システムモデルを組むことで、自動車のRide Qualityに関し、様々な性能予測を行うことができます。代表的なものとしては、アイドル振動や走行時振動などがあります。

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フルビークルモデルによる検討項目

フルビークルモデルでは、基本的にシャシー周りの剛性や減衰が乗り心地に与える影響を評価することができ、具体的には、以下のような項目を設計変数として、最適な乗り心地になるよう各値を算定していきます。

・サスペンションのバネレート、減衰特性
・エンジンマウントの剛性、減衰特性
・フレーム、メンバーなどの動剛性
・エンジン支持傾角

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フルビークル・シミュレーションの利点

車両の低周波領域では、エンジンやサスペンションといったコンポーネント固有値が密に存在しており、常にコンポーネント同士の連成振動が生じています。振動設計の基本は固有値を十分に離して配置することですが、これができないのが車両低周波振動の特徴です。振動システムモデルを用いたフルビークル・シミュレーションの最大の利点は、このように複雑な連成振動を最適化することができる点です。また、フルビークル・シミュレーショと構造最適化解析の組み合わせによって、膨大なシャシーパラメータの組み合わせから最適解を瞬時に導きだすことが可能となります。

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