Die Kopplung elektrotechnischer und strukturdynamischer Domänen zu einem NVH-Systemmodell eines elektrischen Antriebsstrangs
Markus Jaeger, Pascal Drichel, Michael Schröder, Joerg Berroth, Georg Jacobs, Kay Hameyer
Abstract
Zusammenfassung In dieser Arbeit wird am Beispiel eines Antriebsstrangs eines Serien-Elektrofahrzeugs eine Methode vorgestellt, welche das elektrotechnische mit dem strukturdynamischen Teilsystem rückwirkungsbehaftet recheneffizient verbindet. Das transiente, nichtlineare Systemmodell berücksichtigt auf elektrotechnischer Seite Regelung, Leistungselektronik und das Verhalten der elektrischen Maschine unter dem Einfluss von Fertigungsabweichungen und strukturdynamischen Rückwirkungen wie dynamischer Exzentrizität, Torsion und Biegung des Rotors. Auf strukturdynamischer Seite ist der vollständige Antriebsstrang inklusive. Wellensystem, Getriebe und Gehäuse in einer elastischen Mehrkörpersimulation zur Berechnung transienter Vorgänge im Zeitbereich abgebildet. Die Methode erlaubt die Berechnung des nichtlinearen, akustischen Systemverhaltens und wird anhand von Prüfstandsmessungen validiert. Die Möglichkeiten, durch Variantenrechnungen die Sensitivitäten des NVH-Verhaltens zu untersuchen oder Komponenten im Auslegungsprozess auf Systemebene zu optimieren, werden aufgezeigt.