Ansys Motor-CAD專用于電機電磁、熱、結構、復雜周期工況下的設計工具。

MotorCAD軟件可以幫助電機設計工程師避免在原型機或制造階段代價昂貴的錯誤，而將設計風險轉移到計算機的數值模擬階段，從而使企業減少設計時間，降低設計成本，提高產品質量，縮短產品上市時間，最終增加企業利潤。

MotorCAD包括MotorCAD-Therm熱計算模塊、MotorCAD-EMag電磁計算模塊和MotorCAD-Lab虛擬實驗室模塊和Motor-CAD-Mech機械模塊。

目錄

1. 電機概念設計

2. 電磁場有限元分析

2.1 一鍵有限元

2.2 自動自適應網格剖分

2.3 磁滯材料建模

2.4 電磁優化設計

2.5 損耗精確計算

2.6 高性能計算

3. 電機結構分析

3.1 電機定子結構及模態計算

3.2 電機臨界轉速計算

3.3 電機轉子動力學分析

3.4 電機轉子疲勞壽命分析

4. 電機散熱分析

4.1 直流無刷永磁電機散熱分析

4.2 某小型電機瞬態溫升分析

4.3 電鉆電機通風散熱分析

5. 電機振動噪聲分析

6. 電機振動噪音設計

6.1 基于聯合仿真的聲音分析及優化

6.2 結合測試與仿真的系統集成與聲音設計

6.3 面向最終用戶感受的聲品質研究

7. 多物理場耦合分析

7.1 電磁、結構耦合分析

7.2 電磁、熱耦合分析

8. 基于optiSLang的電機多目標優化設計

8.1 問題描述

8.2 輸入模型參數化

8.3 Workbench中建立分析用Maxwell模型

8.4 定義輸入輸出變量

8.5 添加OptiSLang設置

現代電機設計是一個典型的多學科、強耦合、多變量、非線性的問題，在這其中多學科分析扮演了非常重要的角色。電機設計工作的特點要求設計工具需要具有以下幾方面特征：

● 兼顧磁路法的理論深度和有限元法的高精度，提供專業的前、后處理功能；

● 在電機全運行工況范圍內，需要實現電磁和熱的雙向耦合，而且算法必須快速高效以滿足產品研發周期的需求；

● 電機機械強度的分析需要在電磁設計階段同時進行，以減少設計迭代。

將同時具有以上特征的設計工具與優化工具相結合，工程師便可以兼顧電磁、熱、機械性能，在電機設計初期獲得較好的概念設計方案，為后面的精確分析與優化奠定基礎。

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實例1：中等規模混合勵磁電機模型仿真，網格數量463.6k，仿真硬件平臺為雙CPU計算機，共16核32線程，102 G共享內存。

中等規模混合勵磁電機模型和TAU網格規模

瞬態磁場求解器下，采用Maxwell HPC同時調用32核計算（超線程打開），仿真完成后的總求解時間（Total time）比單CPU單核計算速度提高了15.2倍。在Maxwell整體計算過程中，矩陣求解時間占整個計算過程時間比例最大，單獨監控非線性矩陣計算過程，則瞬態速度可以達到近30倍的加速，與參與求解的計算機核數相比，基本達到線性加速效果，加速效果非常明顯。說明Maxwell HPC 的可擴展性非常好，利用更多的CPU核能夠達到更好的提速效果。

HPC并行求解加速效果

在Maxwell 3D 32核滿核運算時，CPU使用率非常高，多數時間維持在高占用率90%左右，充分利用了現代計算機卓越的硬件計算資源，運算效率高。

高CPU占用率

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