舍弗勒电驱系统ODS工作变形分析 | Simcenter Testlab NVH优化项目
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客户成功案例 · 汽车零部件
舍弗勒电驱系统
ODS工作变形NVH优化项目
Simcenter Testlab 工作变形分析（ODS），精准定位噪声源，提升电驱NVH性能
Client Profile
客户概况
企业名称舍弗勒（Schaeffler）集团
总部所在地德国赫尔佐根奥拉赫
行业地位全球滚动轴承与滑动轴承领导者
旗下品牌INA、LuK、FAG
舍弗勒旗下拥有三大品牌：INA、LuK和FAG，是全球范围内提供滚动轴承和滑动轴承解决方案、直线和直接驱动技术的领导企业，也是汽车行业发动机、变速箱和底盘应用领域高精密产品与系统的知名供应商。
🔧 项目技术背景
电驱系统是新能源汽车的动力总成核心部件，相当于传统燃油车中的发动机+变速箱，是决定车辆动力、能耗等性能的核心部件。相对于传统汽车，新能源汽车的电机齿轮传递更大的扭矩，更高的工作转速区，使得齿轮啮合噪声变现出更高的频率或阶次（1000~4000Hz 以上），极易在车内产生齿轮啸叫。
Business Challenges
企业亟待解决的业务问题
01
阶次特征丰富
- 电机阶次、减速器阶次并存
- 开关频率阶次叠加
- 轴承阶次等复杂耦合
02
多物理场耦合问题
- 电磁力激励源复杂
- 结构振动与噪声耦合
- 齿轮回弹效应影响显著
03
高频噪声挑战
- 空气声频率达8000Hz以上
- 结构声关注频率达1500Hz以上
- 高频段测试与分析难度大
04
制造误差影响良率
- 显著的工艺离散型
- 制造误差对产品NVH影响显著
- 导致产品良品率下降
战略目标：使用 Simcenter TEST 工作变形分析（ODS）方法，分析电驱系统结构在工作状态（运行）时的实际变形情况，包括振动位移/速度/加速度、扭振、噪声等多种信号的工作变形分析，有效分析系统结构特性并改进提升产品 NVH 性能。
Solution Architecture
解决方案
基于西门子Simcenter Testlab 平台的 ODS 工作变形分析方法，结合频谱分析技术，对三合一电驱动总成进行全方位 NVH 性能验证与优化。
1
半消声室 ODS 试验分析
在三合一电驱动总成的 NVH 性能验证通过在半消声实验室的环境中，对其主要的多种行车工况进行 ODS 试验分析，结合 Simcenter Testlab 进行后处理分析。可以观察到三合一电驱总成各个声源阶次的分布以及各部分的贡献量，从而进行产品优化，有效地提升电驱动产品的 NVH 性能。
2
频谱分析与模态参数识别
通过 ODS 工作变形分析与频谱分析相结合来分析电机电磁力和齿轮啮合刚度波动在整个传递路径上的振动、噪声响应的表现。在此基础上，通过对部件进行拓扑优化，并采用声学包覆，从而达到降低噪声的目的。该方案将建模与仿真和验证优化有机结合在一起，有效地对产品进行工程开发和产品验证阶段的 NVH 分析，更好地对产品结构进行优化。
3
部件优化与声学包覆
通过 ODS 分析结果定位关键噪声源部件后，对大齿轮腹板厚度增加等结构性优化措施实施，并对优化后的总成品进行装车测试。将测试结果与优化前的测试结果进行对比，在整车运行工况下，优化后的电驱动系统噪声试验效果明显优于优化前。同时结合数据采集前端采集车内近场噪声数据，将采集到的数据通过 Simcenter TestLab 数据分析软件对近场噪声做噪声阶次分析，对装车结果进行验证。
4
长期合作与技术沉淀
客户从2016年开始就使用 Simcenter TEST 设备进行 NVH 问题的试验研究，目前已有多套西门子试验设备，同时客户德国总部也有西门子的试验设备。双方建立了长期稳定的技术合作关系，持续推动电驱系统 NVH 性能的提升。
Cooperation History
企业背景与合作历程
企业背景介绍：舍弗勒旗下拥有三大品牌 INA、LuK 和 FAG，是全球范围内提供滚动轴承和滑动轴承解决方案、直线和直接驱动技术的领导企业，也是汽车行业发动机、变速箱和底盘应用领域高精密产品与系统的知名供应商。
企业与西门子工业软件的合作历程：客户从2016年开始就使用 Simcenter TEST 设备进行 NVH 问题的试验研究，目前已有多套西门子试验设备，同时客户德国总部也有西门子的试验设备。双方建立了长期稳定的合作关系，持续深化在 NVH 测试与优化领域的协同创新。
Project Outcomes
实施成效
噪声源精确定位
通过 ODS 工作变形分析，可观察到电驱总成各声源阶次的分布及各部分贡献量，精准定位主要噪声来源。
声源识别贡献量分析
结构刚度改善
增加高速级大齿轮腹板厚度之后，系统的刚度有明显改善，为后续优化奠定基础。
刚度优化腹板加厚
整车噪声明显降低
优化后的电驱动系统噪声试验效果明显优于优化前，整车运行工况下 NVH 表现显著提升。
装车验证噪声降低
仿真与验证闭环
将建模仿真与验证优化有机结合，有效支持工程开发和产品验证阶段的 NVH 分析，节约开发时间和经费。
虚实结合降本增效
多手段综合降噪
通过部件拓扑优化 + 声学包覆等多手段组合，系统性解决电驱高频噪声问题。
拓扑优化声学包覆
长期技术合作伙伴关系
自2016年起建立长期合作，形成稳定的 NVH 测试能力，德国总部同步采用西门子试验设备。
2016年起全球协同
Implementation Partner
项目实施方 （联系今宏科技，提供定制化解决方案建议）
公司
二维码
二维码
广州今宏信息科技有限公司
成立于2011年，西门子工业软件铂金授权合作伙伴，专注制造业数字化转型深度赋能，以仿真与数字孪生为支点，助力企业实现核心竞争力跃升。专注于为汽车、新能源、电子、装备等行业提供数字化设计、仿真与数字孪生、PLM等解决方案。
西门子Smart Expert认证合作伙伴 西门子铂金合作战略伙伴 西门子DVP数字化增值合作伙伴
服务涵盖：数字化产品设计 | 多学科仿真 | 物理测试与验证 | 智能制造工程 | 技术服务
2026年4月22日 17:32
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