1、NVH解析・対策に関する技術支援

当社への依頼件数が最も多いサービスとなります。

 

当社の特徴は、貴社で保有している計測器・CAEを活用し、課題となっている振源・音源探査に必要な周波数分析、各種計測技術、そして対策や仮想設計に必要なシミュレーション構築において、その方法をレクチャーし、人材育成と並行して課題解決する事に有ります。

 もし、解析に必要な設備・CAEが無い場合は予算に応じて最適な方法をご提案いたします。

 

当社の強みは、「第一にサービス費用が安くなる事」、「第二に即時に対応可能」な所です。

例えば、計測器もシミュレーションも実験室も技術者も保有している企業は費用も高額で契約に至るまでの時間もかかります。

当社はその様な大手企業様とは異なり、比較的安い費用でスピード対応が可能な事です。

 

騒音・振動に関する支援例

・自動車用小型モーター振動・騒音低減支援

・ボディ・機能部品の共振、騒音対策支援

・バッテリーやECU等の衝撃低減対策支援

・NVHシミュレーション開発、計算精度改善支援

・実験解析支援(高度な騒音振動解析)

・高分子材料の自励振動解析・対策支援

・HVACの流体騒音対策し支援

技術支援サービスメニュー

1. 実験解析支援
  ・振動加速度測定・音圧測定・それらの周波数分析

  ・実験振動モード解析 (非接触レーザードップラー) ⇒ 右図

  ・トラッキング解析(モーター・ギア系)

  ・実稼働時の振動・音圧測定

  ・サウンドカメラ

  ・人間工学に則った低騒音化

  ・実車試験

2. CAE解析(FEM/CFD)支援
  ・実サンプル形状・境界条件を反映した FEM モデル構築支援 ⇒ 右図

  ・必要最小限の効率モデルで計算時間短縮

  ・振動モード解析支援

  ・対策効果の確認

3. シミュレーションの計算精度改善提案
  実験振動モード解析 vs CAE の FRF 比較

  誤差要因の切り分け

  形状・材料物性・境界条件の最適化 ⇒ 右図

4. 対策立案
  ・構造変更(リブ追加、板厚変更、剛性最適化、減衰付加)

  ・人間工学に則った低騒音化  ⇒ 右図

  ・材料変更(樹脂・ゴム・金属)

  ・取り付け剛性の最適化

  ・モーター・ギアの振動低減

  ・流体騒音の渦構造抑制(HVAC)

5、技術講習会の実施

  ・騒音測定入門(半日)

  ・振動の基礎と計測・解析方法入門(半日)

 

 

 

NVH解析の難しさについて

 近年、モビリティの電動化に伴い、今まで気にならなかった音が顕在化して問題になるようになりました。過去に大変苦労して低騒音化してきたにもかかわらず、エンジンが無くなる事による暗騒音の低下で、更なる低騒音化が要求されるようになりました。

NVH対応の難しさは、その発生メカニズム解析と対策において様々な技術が要求される事です。私が長年取り組んできたワイパーシステムのNVH対策ですが、幸いなことにこの製品には自動車のNVHに関する課題が凝縮されていたため、多岐にわたってNVHの研究を行う事が出来ました。

その、ワイパーのNVHの主な課題を以下に挙げておきます。

   ・自励振動(ワイパーびびり、スキール音)

     原因:自励振動(ゴムの摩擦特性)、システム剛性・減衰・慣性質量

   ・共振・振動モード(ワイパー反転衝撃伝達音)

     原因:衝撃力、ガラス固有振動数、車両側固有振動数、個体伝播音

   ・個体伝播音・直接音(モーター作動音)

     原因:磁気音、ブラシ音ギヤ、ギヤ音、固有振動数、個体伝播音

   ・流体騒音(風切り音)

     原因:流体騒音(カルマン渦)

   ・人の聴感特性(音の好き嫌い、気になる気にならない)

     原因:耳の特性、地域別の音の好き嫌い、年齢

 以上の課題解決の為に、振動・音響工学はもとより聴感に関する人間工学、摩擦などの自励振動とトライボロジーの知識、モーターに関する知識などが必要になります。そして、その実行には実験解析とシミュレーション解析が必要になります。実験解析で現象を詳細に観察し再現試験を行いますが、その発生メカニズムや対策に関してはシミュレーションを回して多くのパラメーターを計算し、より現実的な対策を選定します。この重要な作業において、多くの企業では実験部門とシミュレーション部門は別々の部署になっており、その検証作業で計算誤差が出てしまうと実験部門からは「シミュレーションが合っていない」、一方シミュレーション部門からは「実験のやり方が悪い」等と言う水掛け論になってしまう事があります。

 当社の強みは、実験解析もシミュレーションのモデリングも両方の経験が豊富で、その進め方としては実験解析で再現に必要な重要条件を必要最小限ピックアップし、シミュレーションモデルを必要最小限に簡素化する事に有ります。つまり、実験部門とシミュレーション部門を横断した支援が可能です。

 対策において改良箇所は少ない方が短時間で効率的に対策設計できるし、バラツキが小さい要因においては、設計で制御できる原因に関しては現象把握しておけばよいと考えています。動いている製品の音や振動をゼロにする事は非現実的ですが、例えば使っているユーザーが気にならないレベルまで低減すると言うのは、コスト的にもより現実的な対策と考えます。方法は、吸音、防音、制振、防振はもとより、振動源又はその近い箇所での共振対策等が挙げられます。振動の現象を詳細に分析し、振動レベルや周波数帯に合った対策を施していきます。

 一方、衝撃や共振で「壊れる」と言う課題に対しては、安全率を見込んで壊れないレベルまで下げなければなりません。この様な共振対策や防振対策に関しても長年様々な共振対策や防振対策を経験しましたので、その対応も実績が有ります。

 話は変わりますが、当社にはNVH解析する為の高額な計測器もシミュレーションもありません。当社が行うのは、御社の設備を駆使して課題解決に向けて伴走する事です。もし計測器やシミュレーションが無い場合は計測器はレンタル、シミュレーションは外部委託になりますが、当社がその支援も致します。この様なやり方のメリットは「第一にサービス費用が安くなる事」、「第二に即時に対応可能」な所に有ります。例えば、計測器もシミュレーションも実験室も技術者も保有している企業は費用も高額で契約に至るまでの時間もかかります。当社はその様な大規模企業とは異なり、安い費用でスピード対応が可能な事が強みです

 音振動は難しいですが、その対策【設計】を行うには極力シンプルな考えに落とし込まなければなりません。当社の役割は、貴社へ技術支援を行い、よりシンプルな考え・対策まで落とし込み、その対策方法を提案する事です。

 近年は、サプライヤー選定段階で シミュレーションによる仮想設計で性能を示すことが必須 となっており、 当社は 解析モデル構築・検証実験・計算精度改善 まで一貫して支援できます。

NVHに関して、自動車関係以外でも、もしお困り事が御座いましたらお気軽にご連絡ください。

◆NTCの技術支援が選ばれる理由

  ①. 実験 × シミュレーションを横断できる技術者が支援
     多くの企業では「実験部門」と「CAE部門」が分断され、検証で食い違いが生じやすいのが現実です。

     当社は 両方を深く理解し、両方を自ら手を動かしてきた技術者 が担当するため、
        ・再現性の高い実験条件の抽出
        ・必要最小限で精度が高く計算速度の速いモデル化
        ・誤差要因の切り分け
     を一気通貫でご支援できます。

 

  ②“複雑なNVH”を、設計者が使えるレベルまでシンプル化
     NVHは専門性が高く、原因が複雑に絡み合います。
     当社は、「現象を分解し、設計で再現・制御できる形に落とし込む」ことを最も重視しています。

        ・どの周波数帯が支配的か
        ・どの構造が効いているか
        ・どこを変えれば最も効率的か

     を明確にし、“最小の改良で最大の効果” を狙う対策案を提示します。

 

  ③“一緒に解決する”伴走型コンサルティング
     単なる解析代行ではなく、御社の技術者が自走できる状態をつくることをゴールにしています。

        ・現象の見方

        ・重要パラメータの抽出方法

        ・効く対策の考え方

        ・シミュレーション精度の上げ方

     を共有し、社内にノウハウが残る支援を行います。

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