福特汽车公司通过SIMULIA提升NVH性能
SIMULIA有幸在2025年SIMULIA美洲用户大会（SAUC）期间采访了福特汽车公司的James Swayze，讨论他的演讲《在3DEXPERIENCE材料校准应用中构建材料库》。听听Swayze和福特团队分享他们如何利用3DEXPERIENCE材料校准应用开发出强大材料库以应对噪声挑战的宝贵见解， 振动与粗糙度（NVH）。
挑战：
汽车行业正处于历史性的转折点。许多原厂已采取长期电动汽车战略，但市场广泛采用仍不确定。现在比以往任何时候都更需要一个灵活的产品开发平台，以快速响应不断变化的电动汽车战略和市场需求。
为了在不断变化的市场中保持竞争力，许多原始设备制造商必须考虑采用不同材料以降低噪音并提升客户舒适度。
福特作为领先的汽车制造商，面临车辆电气化和轻量化的双重挑战。电动车（EV）的普及消除了发动机掩盖噪音，增强了吱吱声和震动声。与此同时，使用铝等轻质材料以提高效率，使车辆更容易受到噪音和振动的影响。福特需要一种稳健的方法来分析和优化噪声、振动和粗糙度（NVH）、耐用性和舒适度的零部件。
解决方案：
通过实施西穆利亚关于3D体验平台包括材料校准应用在内的福特开发了一个全面的材料库。这使橡胶部件能够高效分析和优化，确保车辆质量和舒适性，同时加快设计进程。
好处/结果：
福特创建的集中式材料库使其能够标准化各种材料的属性，确保数据不仅可访问，而且准确无误。工程师们现在可以利用可靠的信息来源进行模拟和分析，大大减少寻找材料性质的时间。
挑战：驾驭汽车设计中的NVH新前沿
汽车行业正在经历一次重大转型。电动汽车的兴起为NVH工程带来了新的复杂性。没有内燃机的声音，其他声音对客户来说会更为明显。这要求工程师更加关注吱吱声、震动和元件隔离。
“汽车行业竞争非常激烈。如果你不是最坚强、最安静、最耐打的，你将面临不少挑战。”
——詹姆斯·斯威兹，福特汽车公司NVH高级技术专家
与此同时，对更高效率的推动推动了各平台的轻量化。虽然铝等材料能减少整体质量，但它们也带来了NVH的挑战。轻质、密度较低的材料阻挡声音效果较差。这一趋势，加上电池电动汽车重量的增加（通常为6,000-7,000磅，而传统汽车为4,000磅），使工程环境更加复杂。工程师必须在这些相互冲突的需求之间取得平衡，才能打造出安静、舒适且耐用的车辆。
福特需要一种方法来准确预测隔离组件的性能，在紧凑的封装空间内优化零件，管理多种材料以达到严格的耐久性和性能目标，并加快分析周期以保持竞争优势。
解决方案：基于SIMULIA的数据驱动方法
福特采用了3DEXPERIENCE平台上的SIMULIA解决方案，构建了复杂的材料分析和仿真工作流程。其中一个关键组成部分是开发橡胶部件的详细材料库，橡胶部件是车辆隔离和阻尼的关键元素。
SIMULIA 材料校准应用在此过程中发挥了关键作用。它为福特工程师提供了一种简单、快速且准确的工具来处理材料测试数据。该应用使他们能够快速校准复杂的材料模型，如用于模拟橡胶佩恩效应的Prony系列。
“材料校准应用非常简单......它非常快。一旦我们拿到数据，处理得非常快，而且非常准确。每次都精确到数据上。”
——詹姆斯·斯威兹，福特汽车公司NVH高级技术专家
利用校准后的材料数据，福特利用集成的SIMULIA工具套件构建和分析有限元分析（FEA）模型。平台的参数化设计能力使工程师能够进行优化，调整元件的尺寸和形状，以找到刚性、耐用性和隔离性能的理想平衡。从材料测试到模型创建、分析和优化的整个工作流程无缝集成在3DEXPERIENCE平台上。
结果：优化性能与前所未有的效率
通过在3DEXPERIENCE平台上采用SIMULIA解决方案，福特NVH团队从根本上改变了他们管理材料分析和设计优化的方式。建立集中式材料数据库带来了新的可靠性和更高的准确性，使工程师对他们的仿真模型充满信心。
其中一个即时改进来自用材料校准应用替代耗时的手工流程。过去需要在Excel表格中构建自定义求解器，现在只需几次点击，释放出更多时间来评估更多材料和探索更多设计迭代。
借助参数化模型和强大的仿真分析工具，福特现在可以高效优化安装座和隔离器等组件，以提升性能和封装性能。这确保了足够的耐用性和隔离性，同时不占用不必要的空间，这在现代车辆架构中至关重要。
也许最重要的是，该应用能够高效处理测试数据并拟合材料模型，这让工程师对仿真结果充满信心。这种准确性对于满足福特严格的耐用性标准、交付符合客户舒适性和安静期望的最终产品至关重要。
“在我们有了材料校准应用之前......我用的是Excel求解器来做这个。你得自己建，把所有数据都放进去......这需要很多时间。有了这个，你只需导入数据，就能立刻完成。所以，非常快速且简单。”
——詹姆斯·斯威兹，福特汽车公司NVH高级技术专家
结论
随着汽车行业的发展，工程团队面临的挑战也在不断增加。福特的经验表明，强大且集成的仿真平台对于成功至关重要。通过在3DEXPERIENCE平台上利用SIMULIA，福特为工程师们提供了应对现代车辆复杂NVH挑战的工具。快速且准确地校准材料、模拟性能和优化设计的能力，使福特在全球竞争激烈的市场中保持耐用、安静且高品质车辆的领先地位。
