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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. In this paper, an approach is presented using the example of a drive train of a series-produced electric vehicle which connects the electrotechnical domain with the structural dynamics domain in an efficient way including retroactive effects. On the electrotechnical side, the transient, nonlinear system model considers control, power electronics and the behavior of the electrical machine under the influence of manufacturing deviations and structural dynamic feedback such as dynamic eccentricity, torsion and bending of the rotor. On the structural dynamics side, the complete drive train including shaft system, gearbox and housing is represented in an elastic multibody simulation in the time domain to simulate transient processes. The approach allows the calculation of the nonlinear acoustic system behavior and is validated by measurements. The possibilities to study the sensitivities of the NVH behavior by variant calculations or to optimize components in the design process on system level are shown and discussed.

Die Kopplung elektrotechnischer und strukturdynamischer Domänen zu einem NVH-Systemmodell eines elektrischen Antriebsstrangs