電機(jī)NVH是一個(gè)多物理場(chǎng)耦合的問(wèn)題，其中涉及到的電磁、機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)、熱流等領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)仿真也需要采用多個(gè)不同領(lǐng)域的求解器聯(lián)合求解。目前，對(duì)于由于電磁載荷引起的電機(jī)噪聲仿真一般采取先進(jìn)行電磁仿真提取電磁力，然后將提取的電磁力加載到結(jié)構(gòu)有限元模型上進(jìn)行結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲仿真的流程。

電磁仿真需要采用考慮運(yùn)動(dòng)的時(shí)域求解器，因此往往采用2D模型提高仿真分析效率。結(jié)構(gòu)有限元模型往往為三維網(wǎng)格，求解采用頻域算法。電磁仿真的模型和結(jié)構(gòu)仿真模型是兩套不同的模型網(wǎng)格。如何快速高效的建立電磁仿真和結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲仿真模型之間的數(shù)據(jù)傳遞是目前大多數(shù)電機(jī)NVH仿真工程師所關(guān)心的。西門(mén)子Simcenter 3D技術(shù)團(tuán)隊(duì)針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了針對(duì)性的程序，可以快速方便的解決從電磁仿真到振動(dòng)噪聲仿真之間電磁力處理的問(wèn)題。程序功能主要應(yīng)用可以概況為以下幾點(diǎn)：

1. 任意定子結(jié)構(gòu)加載位置選擇

為了實(shí)現(xiàn)低噪音設(shè)計(jì)，在電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中定子齒的齒頂往往不再是圓弧形。出現(xiàn)了平齒、內(nèi)凹、外凸等多種形狀。針對(duì)這些新的結(jié)構(gòu)型式，如何能夠快速高效的提取齒頂?shù)妮d荷？

在我們的程序中，只需要設(shè)置關(guān)注的區(qū)域范圍，軟件會(huì)基于實(shí)際的2D電磁網(wǎng)格及電磁力自動(dòng)提取齒頂?shù)碾姶帕Γ?D的電磁仿真計(jì)算出的電磁力拉伸為用于有限元網(wǎng)格加載的電磁力。通過(guò)該程序，我們可以實(shí)現(xiàn)：

• 精確考慮外凸和內(nèi)凹齒面效果

• 精確切向力引起定子齒變形

• 減小電磁力文件大小

2. 基于多個(gè)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的電磁階次力提取

在計(jì)算電機(jī)加速噪聲時(shí)的電機(jī)轉(zhuǎn)速是變化的，在電磁仿真時(shí)的工況為恒定轉(zhuǎn)速工況。電機(jī)實(shí)際的振動(dòng)噪聲問(wèn)題往往體現(xiàn)為階次的特征，所以采用階次計(jì)算的方式計(jì)算振動(dòng)噪聲可以更好的對(duì)電機(jī)振動(dòng)噪聲進(jìn)行分析。

我們的程序中可以基于不同轉(zhuǎn)速的unv電磁力時(shí)域數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，導(dǎo)出在第一步提取齒頂?shù)膮^(qū)域三維的階次電磁力。通過(guò)該程序，我們可以實(shí)現(xiàn)：

• 同時(shí)提取多個(gè)階次

• 轉(zhuǎn)速差值

• 精確模擬模態(tài)共振的效果

3. 分段斜極的電磁力提取

在實(shí)際電機(jī)設(shè)計(jì)中，低噪音設(shè)計(jì)方案還經(jīng)常會(huì)考慮分段斜極。對(duì)于分段斜極的電機(jī)電磁力應(yīng)用如何提取？這是我們經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題。分段斜極可以考慮為有空間相位的多個(gè)直極電機(jī)疊加而成。因此，在進(jìn)行分段斜極拉伸時(shí)的輸入可以考慮為多個(gè)2D電磁力分別拉伸并組合。

我們的程序中可以在階次電磁力提取的同時(shí)考慮分段斜極拉伸。將多個(gè)2D電磁仿真分析的unv電磁力結(jié)果進(jìn)行處理，整合成一個(gè)用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)噪聲仿真的電磁力輸入。通過(guò)該程序，我們可以實(shí)現(xiàn)：

• 實(shí)現(xiàn)分段斜極2D-3D電磁力轉(zhuǎn)換

• 支持V型斜極拉伸

• 直接作為電磁力載荷輸入

   我們的程序可以快速方便的解決從電磁仿真到振動(dòng)噪聲仿真之間電磁力處理的問(wèn)題，結(jié)合西門(mén)子Simcenter 3D中電磁仿真和振動(dòng)噪聲仿真工具，可以快速便捷的實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜情況電磁載荷引起的電機(jī)噪聲仿真。