nvh分析
關注創建者：章凱旋 創建時間：2015-10-12
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基于RecurDyn傳動系工具包對汽車動力總成進行NVH分析
基于RecurDyn傳動系工具包對汽車動力總成進行NVH分析 適用人群：齒輪傳動系統相關等研究人員，汽車領域相關工程師，對NVH感興趣的人員 基于RecurDyn傳動系工具包對汽車動力總成進行NVH分析（免費）【已結束】 直播時間：2023-07-13 19:30 直播大綱： NVH是噪音（Noise）、振動（Vibration）和聲振粗糙度（Harshness）三個英文單詞的首字母縮寫
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永磁同步電機力波和NVH分析以及結構優化探討
永磁同步電機力波和NVH分析以及結構優化探討 適用人群：電機設計工程師、NVH工程師、電機專業學生；振動噪聲分析、結構設計優化 永磁同步電機力波和NVH分析以及結構優化探討（免費）【已結束】?直播時間：2020-07-21 19:30 電機在運行過程中，氣隙磁場包括基波磁場和一系列諧波磁場，這些磁場的相互作用產生電磁力，將電磁力可分解為徑向力和切向力，其中切向力會產生切向轉矩，而隨著時間和空間變化的徑向力作用于定子鐵心上
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Ansys 電機NVH仿真分析流程介紹
電機NVH分析是典型的多物理場耦合問題，傳統的分析理論建立在解析模型的基礎上，基于此編寫的分析軟件雖然計算速度很快，但是精度較差，尤其是對于新結構電機來說更是如此。
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nvh分析的實例教程
專注于NVH分析的軟件，提供了包括模態分析、頻域分析和聲學分析在內的多種工具
§ DynaWorks：用于NVH分析，主要用于復雜結構、碰撞仿真等。
§ Abaqus/CAE：用于進行結構和流體的NVH分析，包括模態分析、頻響分析和聲學分析。
NVH分析常用的算法或求解器有：
§ 有限元法：將結構劃分為有限個單元，然后根據牛頓力學定律求解單元的運動方程，得到結構的應力、應變、位移等。
§ 聲學有限元法：將聲場劃分為有限個單元，然后根據波動方程求解單元的聲壓、聲速等。
§ 流體有限元法：將流場劃分為有限個單元，然后根據 Navier-Stokes 方程求解單元的流速、壓力等。
NVH 分析中常用的分析方法：
§ 噪聲源分析：研究噪聲源的產生機理，并對噪聲源進行建模。
§ 傳遞路徑分析：研究噪聲從噪聲源傳播到接收點的路徑，并對傳遞路徑進行建模。
§ 聲場分析：計算噪聲在空間中的分布，并對聲場進行分析。
§ 振動分析：計算結構的振動，并對振動進行分析。
§ 聲振一體化分析：考慮噪聲和振動之間的相互作用，進行一體化分析。
NVH分析的計算特點如下：
§ 計算量大：NVH分析通常涉及大量的計算量，這對計算機硬件和軟件提出較高的要求。
§ 迭代次數多：NVH分析需要進行多次迭代計算，才能得到精確的結果。
§ 模型復雜：NVH分析模型通常比較復雜，這對軟件的功能和性能提出較高的要求。
§ NVH分析是機械設計和制造的重要方法，可以幫助工程師分析和優化結構的噪聲、振動和聲振一體化特性，從而提高結構的舒適性、安全性和可靠性。
NVH分析是一項關鍵的工程任務，用于優化產品的性能和用戶體驗，減少不希望的振動和噪聲。
展開 本文原刊登于Ansys.com：《Analyzing Noise, Vibration, and Harshness With Ansys Motor-CAD NVH Tuning》
作者： Shi-Uk Chung | Ansys 高級應用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應用工程師
噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設計早期階段解決NVH挑戰至關重要，以避免設計階段后期出現重大NVH問題。
電機NVH分析本質上是一個結合了電磁和機械分析的、復雜的多物理場問題——因為電機NVH問題通常源于電磁力與結構組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準確預測其NVH性能至關重要。
Ansys Motor-CAD電機設計工具是一款專用解決方案，可用于在整個扭矩-速度范圍內對電機進行多物理場仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個用戶界面中評估電磁、熱和機械性能。將電磁和機械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實現快速NVH分析，從而促進電機設計的迭代優化。這種方法使用戶能夠調整關鍵設計參數（例如繞組配置、轉子和定子幾何結構以及結構材料），并快速評估其對NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實現最佳平衡。
為了進行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機械模型，將定子幾何結構簡化為簡單的環形結構。然而，其在剛度計算方面有局限性。例如，當齒底較寬時，就會發生這種情況——如圖1所示，齒部幾何結構會影響定子軛剛度。
圖2比較了未調諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機在Ansys Mechanical結構有限元分析（FEA）軟件中的結果。
展開 噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）是電機設計與性能的關鍵因素。過高的NVH會導致產品壽命縮短、維護成本增加和客戶滿意度下降。因此，在設計階段早期解決NVH挑戰至關重要，以避免設計階段后期出現重大NVH問題。
電機NVH分析本質上是一個結合了電磁和機械分析的、復雜的多物理場問題——因為電機NVH問題通常源于電磁力與結構組件（如定子）之間的相互作用。因此，全面了解電機的電磁和機械屬性對于準確預測其NVH性能至關重要。
Ansys Motor-CAD電機設計工具是一款專用解決方案，可用于在整個扭矩-速度范圍內對電機進行多物理場仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個用戶界面中評估電磁、熱和機械性能。將電磁和機械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實現快速NVH分析，從而促進電機設計的迭代優化。這種方法使用戶能夠調整關鍵設計參數（例如繞組配置、轉子和定子幾何結構以及結構材料），并快速評估其對NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實現最佳平衡。
為了進行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機械模型，將定子幾何結構簡化為簡單的環形結構。然而，其在剛度計算方面有局限性。例如，當齒底較寬時，就會發生這種情況——如圖1所示，齒部幾何結構會影響定子軛剛度。
圖1：具有寬齒底的定子
圖2比較了未調諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機在Ansys Mechanical結構有限元分析（FEA）軟件中的結果。Motor-CAD解析模型可準確預測由三階力諧波激勵的第0階模態（膨脹模態）。然而，由于寬齒底對定子軛剛度的影響，它無法有效預測由二階力諧波分量激勵的第6階模態（六邊形模態）。
展開 汽車舒適度決定著對客戶的體驗和購買行為，對動力系統NVH、車身NVH、底盤NVH三大部分的CAE仿真分析，能幫助汽車行業客戶有效降低NVH,提高汽車產品的市場競爭力。
引言
針對電驅總成NVH分析，AVL之前提供了基于EXCITE Power Unit軟件的解決方案，我們也基于該方案發布過一篇技術貼《基于AVL仿真分析平臺的電驅動總成NVH分析》，得到了廣大用戶的關注，也為關心電驅總成NVH分析的CAE工程師提供了可靠的解決方案。具體來說，針對電驅總成NVH分析，AVL基于EXCITE Power Unit軟件的解決方案有如下優勢：
時域分析，可以考慮齒輪動態傳遞誤差，分析結果可以涵蓋主階次及其諧波，以及由于不平衡、不對中等引起的邊頻調制等結果，真正做到結果的定量分析；
時域分析，可以在單個模型、單次計算中同時進行齒輪嘯叫和齒輪敲擊噪聲的分析；
時域分析，可以進行任意瞬態過程的模擬，例如Tip-in/Tip-out工況引起的沖擊；
先進的時域差分求解器，同樣的模型規模、全柔性體建模、同類型時域分析軟件中求解速度無與匹敵；
方便進行模型擴展，除純電電驅動總成外，還可加入發動機模型進行混動系統動力學和NVH分析。
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密度是質量與體積的比值，在碰撞仿真和NVH分析中尤為重要——不同單位制模型中，密度參數容易出現數量級錯誤，導致分析結果嚴重失真。
屈服強度是材料從彈性變形進入塑性變形的臨界點。拉伸過程中，材料在屈服點之前僅產生彈性變形；過了屈服點則進入塑性階段，產生永久不可恢復的變形。
它的主要用途：
（1）避免共振或使結構以特定頻率進行振動(例如橋梁設計)，
（2）認識到結構對于不同類型的動力載荷是如何響應的，
（3）有助于在其它動力分析中估算求解控制參數(如時間步長)等
模態分析步驟雖然相較簡單，但其對結構的NVH特性分析尤為重要，下面通過兩個案例詳細介紹模態分析的專屬名詞及分析方法。
**(3) 振動傳遞函數（VTF）與 NVH 分析**
- 計算：殼體表面**法向振速響應**（激勵→振動→噪聲）。
- 目標：**降低共振峰、減小振速幅值**，從而降低輻射噪聲。
#### 3.
將電磁和機械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實現快速NVH分析，從而促進電機設計的迭代優化。這種方法使用戶能夠調整關鍵設計參數（例如繞組配置、轉子和定子幾何結構以及結構材料），并快速評估其對NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實現最佳平衡。
為了進行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機械模型，將定子幾何結構簡化為簡單的環形結構。
Ansys Motor-CAD在軸向磁通電機的求解能力上持續改進，新版本支持熱分析、退磁分析，NVH分析等，此外，軟件提高了在模塊之間的集成能力和用戶體驗，包括集成與Workbench的Maxwell和Motion耦合，Maxwell與Motor-CAD Lab的集成等。
基于AVL EXCITE M與Simulink控制耦合的電機諧波注入NVH分析
前言
在新能源汽車、工業伺服系統等核心應用場景中，電驅系統的高頻嘯叫與低頻轟鳴問題，已成為制約產品 NVH（振動噪聲）性能提升的核心痛點與技術難題。
將電磁和機械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實現快速NVH分析，從而促進電機設計的迭代優化。這種方法使用戶能夠調整關鍵設計參數（例如繞組配置、轉子和定子幾何結構以及結構材料），并快速評估其對NVH性能的影響。此外，這種靈活性有助于用戶在性能、成本和NVH特性之間實現最佳平衡。
為了進行快速NVH分析，Motor-CAD軟件使用一種分析機械模型，將定子幾何結構簡化為簡單的環形結構。
電機NVH問題測試與分析方法
使用BK Connect軟件進行FFT、CPB、Overall和階次分析；固有頻率特性測試與共振分析、升降速分析（掃頻分析）、聲源識別。
HBK電驅動測試方案
使用HBK eDrive系統進行動態功率和瞬態扭矩、效率Map圖、轉矩波動、諧波分析、電機性能測試、電機下線檢測等。
作為一款全集成工具，HyperMesh 無需切換、運行或轉換不同模型，即可完成拓撲優化、結構分析、碰撞分析、耐久性分析、疲勞分析、NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）分析及 CFD（計算流體動力學）分析。這種簡化的工作流程能提升速度、提高產出，并確保結果一致性。
5. 可視化與后處理工具
若缺乏高效的后處理，再快的求解速度也毫無意義。
作為一款全集成工具，HyperMesh 無需切換、運行或轉換不同模型，即可完成拓撲優化、結構分析、碰撞分析、耐久性分析、疲勞分析、NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）分析及 CFD（計算流體動力學）分析。這種簡化的工作流程能提升速度、提高產出，并確保結果一致性。
5. 可視化與后處理工具
若缺乏高效的后處理，再快的求解速度也毫無意義。
