Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例


電機(jī)作為一個能量轉(zhuǎn)化率高,轉(zhuǎn)速平穩(wěn),噪聲水平低的設(shè)備被應(yīng)用到越來越多的場景中。但隨著振動噪聲要求的不斷提高,低噪聲的電機(jī)也不能達(dá)到我們的而標(biāo)準(zhǔn)。如何通過仿真快速得到電機(jī)的噪聲,并解決電機(jī)的噪聲問題,西門子Simcenter 3D提供了電機(jī)噪聲的仿真解決方案。

首先我們需要對電機(jī)進(jìn)行電磁場仿真。在這里西門子也有相應(yīng)的解決方案,通過Simcenter 3D EM(原Infolytica)對電機(jī)進(jìn)行電磁場仿真。當(dāng)然用戶也可以通過其他的電磁仿真軟件進(jìn)行仿真,將得到的電機(jī)定子表面的力導(dǎo)出。

第一步完成后,在Simcenter 3D Acoustics將導(dǎo)出的力加載到電機(jī)定子的有限元模型上,然后計算就可以得到電機(jī)的振動和噪聲。接下來將詳細(xì)的介紹這一過程。





首先將電機(jī)的模型導(dǎo)入Simcenter 3D,然后進(jìn)行聲網(wǎng)格、結(jié)構(gòu)網(wǎng)格以及麥克風(fēng)網(wǎng)格的劃分,劃分結(jié)果如圖1所示

Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖1

圖1 網(wǎng)格劃分




這一步我們將建立一層將結(jié)構(gòu)和電磁網(wǎng)格連接起來的網(wǎng)格,用于加載電磁力,如圖2所示。網(wǎng)格厚度為0.2mm,由于網(wǎng)格非常薄,所以對結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不記。

Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖2

Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖3

圖2 電磁力加載網(wǎng)




接下來需要將電磁力導(dǎo)入Simcenter 3D中,并加載到前一步建立的載荷網(wǎng)格上。首先需要對導(dǎo)入的時域電磁力進(jìn)行傅里葉變換,如圖3、4所示


Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖4

圖3 電磁力的導(dǎo)入

Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖5

圖4 電磁力傅里葉變換





然后選擇響應(yīng)的求解器進(jìn)行求解,求解完成后可以查看電機(jī)的振動噪聲結(jié)果;如圖5所示為電機(jī)聲壓級云圖的查看方式和結(jié)果。

Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖6

圖5 電機(jī)聲壓級云圖





圖6為某一點的聲壓級曲線,如下圖所示

Simcenter 3D 電機(jī)振動噪聲仿真模型案例的圖7

圖6 聲壓級曲線

文章來源:優(yōu)創(chuàng)信息

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