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为了推进发动机试验，柴油发动机制造商康明斯(Cummis)计划在全球范围内将试验效率提高28%，其中包括全部采用LMS Test.Lab使试验标准化。这样，公司可以通过更快地推出新产品，满足客户越来越高的要求，以及为客户支持提供快速响应，来增强其在市场的领先地位——所有这些都得益于NVH试验设备和技术人员的支持。
如果一辆汽车或者设备部件是以柴油作为动力来源的，那么它很可能配有康明斯发动机。康明斯是世界上最大的柴油发动机设计和制造商，也是唯一完全自主的发动机制造商，具备发动机所有关键内部系统的设计能力，包括燃烧、空气调节、电子系统、燃料系统和排气再处理等。几十年以前，几乎所有的康明斯发动机都是专为8级公路运输货车而制造。现今，由于柴油发动机的两项突破性发展：高扭矩功率，以及比汽油发动机高出30%的燃油率，使其应用领域大大扩展。因此，目前使用康明斯发动机的设备包括建筑施工和矿业设备，农用机械，电子发电机、救火车、火车、船舶、休闲车、巴士、小型载货卡车和轿车。皮卡和其他个人车辆将是比较有市场前景的两个领域。欧洲销售的所有的车辆中，几乎近一半的车辆配备了柴油发动机，世界著名的市场调研公司J.D. Power and Associates的调查结果显示：到2012年，美国市场柴油机车辆的销售额将翻倍。康明斯公司多年来一直引领这一趋势，自1988年以来一直为Dodge Ram公司的小型载货车提供柴油机发动机，并且最近与戴姆勒克莱斯勒公司达成协议，为低于8,500磅的车辆生产轻型柴油发动机，包括标准皮卡和SUV。 （图片） 开发低噪声柴油机需要提高NVH试验速度
在开发低噪声的柴油发动机方面，工程师不得不做更多努力。因为，柴油内燃机产生的噪声通常比汽油内燃机产生的噪声大，而且典型的柴油机配有很多辅助零部件，例如高压喷射泵和涡轮增压器，这些零部件通常是潜在的振动噪声源。“提高NVH试验效率对于保证开发流程顺利进行，以及提供高效的现场试验支持来说至关重要。”康明斯应用机械的全球技术负责人，Bill Bederaux-Cayne说。他认为在康明斯的分析设计部门，需要试验数据来标定和调整仿真模型，这种对试验数据的严格要求突显了试验效率的重要性。“我们的试验室必须快速完成试验任务，并且尽可能快地提供结果，”他说。“否则，将成为工程开发过程中的一个瓶颈。”（图片） （图片）
LMS与康明斯合作开发QSK型发动机,在采矿行业内常用的大型起重机来讲,这一型号的发动机较其它发动机具有更强大的动力特性.它高近3米,重12吨,18冲程保证其能在如此庞大的体积下仍然有3500马力的功率输出.图示为Test.Lab软件对其进行噪声测试的麦克风布点位置。 LMS Test.Lab成为其全球的标准化试验解决方案
Bederaux-Cayne解释说，只有提高NVH试验的工作效率，才能利用现有的设备和技术人员，满足越来越多的试验项目需求。“为了提高不同试验室之间数据共享的效率，并为客户生成简明的报告，我们希望能够使试验系统和流程标准化。此外，还需要专业的技术功能来实现常规任务的自动化，结果的可视化，以及加速NVH试验过程。”他说。“LMS Test.Lab提高了我们的NVH测试效率，因此标准化和效率的问题迎刃而解。通过与其它系统的全面比较，我们认为LMS公司的技术能够很好地满足我们的需求，非常适合作为测试流程的全球化标准，采用改进的技术功能还有利于缩短单项试验任务的时间。”
康明斯公司为其全球范围的试验室订购了17套LMS Test.Lab系统，其中包括哥伦比亚总部，美国印第安纳州，以及英国、巴西、印度等地区，和其他当地发动机生产工厂。每套系统配有多达64通道的多个LMS SCADAS 316数据采集前端。
快速准备更好的报告
Pace解释说，他团队的工程师使用LMS Test.Lab的报告生成功能，可以快速地准备报告文档。例如，工程师可以设置报告模版，使其能够自动将存储在工作表内的数据创建成文档，这样就不需要工程师手工输入数据生成报告。通过这种方式，以前需要几天时间来完成的报告现在在数分钟内就可以准备好，而且能够保证其一致性和准确性。
“使用自动数据压缩功能，我们节省了大量时间，”他说。“工程师使用LMS Test.Lab中简便的脚本功能来创建程序，可以自动抽取和处理数据，快速创建他们所需的图表，而无需手工查找所有的数据结果，或者为每个通道手动标定关键数据。为了生成一个报告，我们需要浏览转速峰值下的12阶发动机位移，保存数据找出8个共振频率下的位移量，在这些频率中可能多个阶次是有交叉的。特定的工具能够非常快地分析大量数据，我们不需要再花费几天的时间来手工搜集所需数据，而今只要几分钟就可以了，工作效率得到了惊人的提高。
由于引入了LMS系统，设置的试验点的数量以及测试系统的速度都有了显著提高。“使用LMS我们不再受试验点数量的限制，并且使用在线处理功能还可以在试验现场快速进行跟踪验证。”Pace表示。“使用LMS系统，采集和处理数据的流程在整个公司都是统一的。同时它的使用增强了试验室间在产品开发和最佳试验方案上的沟通。”
动态可视化功能
康明斯的工程师认为LMS提供的另一个可以节约时间的是LMS PolyMAX模块的自动化功能，此功能可以分析模态试验数据，在稳态图中清晰地识别共振频率。“从前，我们需要花费数小时的时间调整试验，才能产生相应的特征频率，”Pace解释说。“而PolyMAX算法可以计算模态共振频率，并减少非稳定因素的影响，因此很容易识别共振频率。此外，使用MIF模态指示函数还可以验证这些共振频率，稳定的流程可以自动生成Campbell图，和用于ODS相关性分析的表格。这为我们提供了评估系统级特征频率所需的三个因素：共振频率、模态振型和共振频率上的位移量。这一自动化功能实现并保证了结果的一致性，不会因为数据的主观阐述而变化。我们需要结果的是能够保持一致性，不会因为试验者和试验地点的变换而有所变化。” （图片）
LMS Test.Lab工作变形模块描绘了发动机支架中部在136Hz处的变形,
为广大工程师的结构优化研究提供了有力支持. （图片）
支架的位移在以转速为跟踪通道的彩色图中，
可以清晰地分辨出支架在发动机各阶次位移的大小. 康明斯工程师认为LMS Test.Lab中实用性特别强的一个功能是Active Pictures(活动图)，它能够以动态的形式显示试验数据，并且还具有很多交互式功能，例如剪切、粘贴、缩放、不同数据图表的联合显示、动画显示、并且它还能够在不运行LMS Test.Lab的情况下，使用常用的Microsoft Office工具进行操作，例如Word文档和PowerPoint幻灯片。“我们几乎在每个报告中都使用LMS Test.Lab Active Pictures（活动图）功能，它可以快速清晰地显示出结果，节省了大量时间，真是令人不可思议。”Pace说。“客户或者同事仅需要浏览一下这些动态图，就可以了解结构的动态特性，而无需花费数小时来研究那些稳态图或是大量的数据。”
Bederaux-Cayne还认为，类似的可视化功能可以清晰地以静态和动态的方式显示NVH结果，这是LMS Test.Lab功能最强大的功能之一。“我们能够创建像动态的ODS图一样的图表，来显示结构在各种频率下是如何弯曲和扭转的，”他指出。他回忆以前的一个项目，工程师们多次找不到自动装卸卡车发动机悬置系统的问题——甚至与客户进行了为期两年的探讨，仔细检查了频率和位移的线图。“我们在试验场驾驶车辆进行试验，试验进行的同时查看动态的ODS图，结果我们立即发现悬置系统在某个特定频率上像跳水板一样振动。从而通过修改发动机结构来消除共振现象，因此问题很快得到了解决。”
使用LMS Test.Lab在线处理功能，可以在采集数据的同时对数据进行实时计算，即不会丢失数据也不会影响测量过程。通过这种方式，工程师能够查看彩色图和瀑布图，及时跟踪试验进行状况并验证试验数据的有效性。此外，客户还可以更好地了解其产品的性能，并对康明斯及时提供试验数据来解决问题的能力留下深刻印象。
同步高速地进行试验
由于之前的试验系统存在通道数少的局限性，康明斯的工程师常常迫于进行多次试验设置和运行才能采集完整的噪声数据。这样延长了整个试验的时间，而且工程师对产品性能的了解也比较片面。与以往不同的是，LMS Test.Lab具有的高通道数为康明斯工程师提供了很多的灵活性，可以实现更多的测量任务并且能够同时运行多种试验。
Richard Varo，负责全球噪声方面的工作，在半自由场和自由场中充分利用了LMS多通道数的特点。两种试验都配备了600hp测功机和控制器。噪声试验分别在康明斯的试验场和客户现场进行。
“旧的系统只能同时处理6个传声器信号，”Varo说。“例如，声压和声强的测量，由于需要将传声器移动到不同位置，使得我们不得不进行三次试验，所以这需要20小时才能完成。现在，使用LMS Test.Lab，我们可以使用18个传声器，8个小时内就可以完成整个试验流程。令人吃惊的是这使测量时间缩短了60%，这正是我们测量工作所需要的。”
他还指出，LMS Test具备的高通道数和高速的数据处理功能帮助康明斯同时进行噪声和振动测量。“这样有助于我们更好地了解所有的问题，以及容易产生结构噪声的零部件之间的相互作用。我们可以使用传声器监控噪声，在发动机、涡轮增压机和其他结构上放置加速器进行基准振动测量，”他解释说。“LMS Test.Lab可以同时进行这些测量任务，并且具有功能强大的数据分析和表格创建工具，可以快速识别和评估噪声源。”
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"LMS Virtual.Lab是非常有效的,它在加速我们的技术效率,
缩短开发时间方面令人印象深刻." 在竞争市场中保持一流
“在我们全球的试验室采用LMS Test.Lab作为标准化解决方案，有益于大幅度的提高工作效率，”Bederaux-Cayne说。“通用的工具和流程，将任务自动化、可视化和其他功能集成在一起，帮助我们平均缩短了28%的时间——这是我们利用已有的试验室设备和技术人员所期望的目标。”
“LMS Test.Lab极大地提升了我们的工作效率。”他指出。“从更广泛的意义上来看，保持世界市场前列意味着我们将走得更快，并比其他竞争对手具备更多的灵活性。”我们认为LMS技术是我们战略的一个重要部分，使得我们获得更多商机，加速产品开发并更快推向市场，以及更好的服务于广大客户，从而使得我们从竞争对手中脱颖而出。显而易见，LMS Test.Lab巩固了我们在柴油发动机市场第一的地位。”
5/19/2010
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