Die folgende wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit der aus dem Umstieg von Verbrennungsmaschinen zu elektrischen Antrieben resultierenden Problemstellung zur Minimierung hochfrequenter Störgeräusche im Elektrofahrzeug. Basierend auf Grundlagentheorien bereits existenter Optimierungsberechnungen wird eine neue Methode zur Auslegung von Integrationsbauteilen erarbeitet, die einen innovativen Lösungsvorschlag aufzeigt und maßgeblich zum Erhalt der Markenzufriedenheit und Produktqualität eines E-Autos beitragen soll. Dabei hat sich diese Aufbereitung zum Ziel gesetzt, den Prozess der Entwicklung von Integrationsbauteilen aus Sicht der Akustik zu optimieren, robuster zu gestalten und den iterativen Prozess der Konstruktion zu verkürzen. Zukünftig soll eine zielgerichtete automatisierte Designanpassung der Konstruktion unabhängig vom Wissen und der Erfahrung eines Konstrukteurs ermöglicht werden. Das Fundament dieser Arbeit bildet eine umfassende Aufbereitung und Analyse führender, methodischer Grundlagen. Dafür werden bereits existierende Erkenntnisse der Körperschallakustik im Automobilbau wie die allgemeine Theorie zur Finite Element Methode und der simulationsgestützten Optimierung aufgezeigt und um eine neue Methode für die Auslegung von Integrationsbauteilen mittels Topologieoptimierung unter Einbezug der Körperschallleistung erweitert. Anhand eines akademischen Beispiels wird eine Methode zur leistungsbasierten Topologieoptimierung erarbeitet, die zur Bestimmung der Körperschallleistung für den Einsatz in kommerzieller Berechnungs-Software und damit als Randbedingung für die industriell anwendbare Topologieoptimierung abgeglichen wird. Für den Angleich des strukturdynamischen Verhaltens der Konstruktion an das Optimierungsergebnis wird die automatisierte Designanpassung durch Berechnung der Sensitivitäten des Modal Assurance Criterions vorgestellt. Diese Methoden zur Auslegung von Integrationsbauteilen werden anhand von Motortragböcken einer bereits entwickelten E-Maschine in der Praxis aufgezeigt. Es folgt eine Topologieoptimierung der Motortragböcke unter Einhaltung der akustischen Randbedingungen sowie eine daraus abgeleitete Konstruktion mit einer automatisierten Anpassung des Designs an das strukturelle Verhalten der Optimierung unter zusätzlicher Beachtung der Betriebsfestigkeit. Die konstruierten Motortragböcke werden in einem Gussverfahren gefertigt und im Fahrzeug auf einem speziellen Akustik-Rollenprüfstand bewertet. Weitere Lösungsvariationen und mögliche Erweiterungsoptionen der neu erarbeiteten Methode geben einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen im Bereich der E-Mobilakustik. «
Die folgende wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit der aus dem Umstieg von Verbrennungsmaschinen zu elektrischen Antrieben resultierenden Problemstellung zur Minimierung hochfrequenter Störgeräusche im Elektrofahrzeug. Basierend auf Grundlagentheorien bereits existenter Optimierungsberechnungen wird eine neue Methode zur Auslegung von Integrationsbauteilen erarbeitet, die einen innovativen Lösungsvorschlag aufzeigt und maßgeblich zum Erhalt der Markenzufriedenheit und Produktqualität eines E... »