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登錄nvh分析的案例
噪聲、振動和聲振一體化NVH分析的最佳圖形工作站、服務器硬件配置推薦
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 電機設計 | 利用Ansys Motor-CAD NVH調諧分析噪聲、振動和聲振粗糙度(內含演示視頻)
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 Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調諧分析噪聲、振動和聲振粗糙度
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 【技術貼】基于AVL EXCITE eAxle的全新電驅總成NVH分析解決方案
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。
展開 
汽車NVH仿真分析之CAE
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。
LMS Virtual.Lab整車NVH分析(動力傳動系統)(superxjw版主提供資料)
LMS Virtual.Lab整車NVH分析(動力傳動系統)在論壇里有朋友提出了對于LMS Virtua.Lab混合動態建模的學習,在這里提供一個LMS Virtual.Lab整車NVH分析(動力傳動系統)的教程,從最基本的傳遞路徑分析一直到車內聲學分析,本PDF中都有詳細講解,希望對廣大做汽車NVH的朋友有所幫助!
文檔下載地址:http://pan.baidu.com/share/link?shareid=68172&uk=1560578551
基于Ansys平臺的電機NVH仿真分析流程
電機NVH是指電機在運行過程中對外表現出的噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness),其主要包括三個來源,即電磁噪聲、機械噪聲和空氣動力噪聲,在這三類噪聲中,電磁噪聲的頻率相對來說處于高頻段,尤其是與驅動器開關頻率相關的電磁噪聲的頻率剛好處于人耳最敏感的噪聲頻率區間,其幅值基本上決定了電機NVH的整體指標,同時相較于其他兩類噪聲,電磁噪聲更容易通過電機電磁和機械結構的優化設計進行有效的抑制,因此電機電磁振動噪聲是我們重點關注的對象。
由于電機NVH問題的相關理論復雜,同時涉及電磁/結構/聲學多學科,是典型的多物理場耦合問題,其仿真分析具有一定難度。4月21日,【Ansys 電機NVH仿真分析流程介紹】網絡研討會即將開播,將介紹如何利用Ansys 2020 R1,在有限元環境下,精確分析電機的振動噪聲:利用Maxwell2D/3D快速仿真電機在多轉速下定/轉子表面的頻域電磁力并無縫鏈接到Workbench平臺Harmonic Response模塊進行多轉速諧響應分析,得到電機的ERP Level Waterfall圖,用于分析電機在各轉速下的諧振情況;同時多轉速諧響應分析結果也可傳遞到Harmonic Acoustics模塊進行Sound Power Level Waterfall的分析,用于進一步對電機噪聲水平進行評估。歡迎報名參加!
點擊報名:
http://event.31huiyi.com/1844160010/index?c=jishulink
本文將以典型的8極48槽內置式永磁電機為例,詳細介紹在Ansys平臺下電機NVH仿真分析的流程,希望對各位工程師有所幫助。
展開 電機多轉速工況的NVH分析!
對于電機設計來說,電機的NVH特性是非常重要的。電機的噪聲中主要包含三種成分:電磁噪聲、機械噪聲、流體噪聲。對汽車驅動電機來講,電磁噪聲是電機三大噪聲源的主要部分。電磁噪聲主要由電機定子轉子之間的氣隙磁場產生的電磁激振力作用定子齒上,使定子鐵心及機殼產生振動響應,從而通過機殼周圍空氣向外輻射噪聲。電磁噪聲從CAE仿真的角度來講,它是一個非常典型的多物理場耦合的問題。
本文將著重介紹利用Ansys2019R2最新版本的最新技術,如何實現電機多轉速工況下由電磁力引起結構振動噪聲的分析流程(之前版本只限于某個指定轉速工況下的電磁振動噪聲分析,無法自動實現多轉速工況下的分析流程及噪聲瀑布圖的輸出;而Ansys2019R2可以實現這個功能)。另外本文下面顯示的模型僅供為了說明分析流程之用。
首先、在Workbench平臺中搭建電機整個多物理場耦合的NVH分析流程。
展開 基于Motor-CAD的永磁同步電機變速工況E-NVH仿真分析
本文基于Motor-CAD對永磁同步電機進行電磁振動噪聲(E-NVH)仿真分析,為永磁同步電機的E-NVH分析提供理論依據,并為永磁同步電機的E-NVH提供優化途徑。
Motor-CAD是全球領先的新能源汽車電機選型分析及設計軟件,用于新能源汽車電機的選型匹配,優化設計,競品分析,拆解分析等。開發至今,已被全球主要的整車生產企業、電機生產商、科研機構及高校等廣泛使用。
Motor-CAD集成化軟件包,可在選型、設計階段高效地對電機進行電磁和熱性能測試;軟件包括:電磁(EMag)、熱(Therm)、機械模塊(Mechanical)和虛擬實驗室(Lab)四個模塊,可在幾分鐘內精確評估電磁、熱和電磁振動噪聲特性。
2 基于Motor-CAD的E-NVH仿真分析
2.1 Motor-CAD 軟件中的電機模型
本例以一臺48S8P永磁同步電機為例,對電機的電磁噪聲進行仿真分析。通過Motor-CAD中的Mechanical模塊對電機E-NVH進行仿真分析,為后續的降噪方案提供思路。表1所示為電機的主要結構參數。
展開 【技術帖】基于AVL仿真分析平臺的電驅動總成NVH分析
AVL作為全球知名的汽車技術咨詢公司,在電驅動總成設計與開發的模擬技術中,形成了從系統到部件、從部件結構可靠性、系統NVH性能到整車動力性經濟性以及整車熱管理分析的完整的工具鏈。基于AVL 仿真模擬平臺針對電機的模擬仿真,可以考慮到多物理場間復雜的相互作用,進行多物理場、多計算域的聯合仿真。例如:根據電機電磁場計算結果,結合多物理場耦合分析功能,可以進行電機的三維熱管理分析,用于電機冷卻水道的詳細設計和優化;基于三維熱管理分析的計算結果,自動地生成電機一維熱管理模型,并結合電磁場分析得到的電機外特性和效率Map圖,可進一步搭建全面的系統級整車熱管理模型進行整車系統級別的能量分析和優化;除此之外,電磁激勵還可作為同平臺電機動力學分析的載荷邊界,繼而實現電機NVH特性的準確模擬。
圖3 AVL仿真分析平臺電機仿真內部數據交互
在汽車開發過程中,NVH性能作為的重要評估指標之一,直接關系到整車駕駛舒適性。而隨著汽車動力傳動系統架構的變更,新能源汽車在NVH性能開發過程中重點關注和著重解決的問題點也與傳統汽車相去甚遠。其中,電驅動總成做為新能源汽車一種新的驅動方式,其NVH性能開發是關注的重點。本文將就AVL在電驅動系統NVH仿真分析的開發應用上做重點闡述和介紹。
二 主要分析任務
根據電驅動總成結構,其主要噪聲來源可以分為兩個部分:一是電機噪聲,二是齒輪噪聲。
電機噪聲主要分為三個方面,即空氣噪聲、機械噪聲和電磁噪聲。空氣噪聲主要由于風扇轉動,使空氣流動,撞擊、摩擦結構而產生。噪聲大小決定于風扇大小、形狀、電機轉速高低和風阻風路等情況。現階段,常見新能源汽車電驅動系統中電機冷卻形式主要為冷卻液冷卻,傳統電機風噪并不是其關注的對象。
展開 LMS_Virtual.Lab_整車NVH分析
LMS_Virtual.Lab_整車NVH分析

電機振動噪聲建模分析:基于Motor-CAD的永磁同步電機E-NVH仿真分析(單一工況點噪聲)
本文基于Motor-CAD對永磁同步電機進行電磁振動噪聲(E-NVH)仿真分析,為永磁同步電機的E-NVH分析提供理論依據,并為永磁同步電機的E-NVH提供優化途徑。
Motor-CAD是全球領先的新能源汽車電機選型分析及設計軟件,用于新能源汽車電機的選型匹配,優化設計,競品分析,拆解分析等。開發至今,已被全球主要的整車生產企業、電機生產商、科研機構及高校等廣泛使用。
Motor-CAD集成化軟件包,可在選型、設計階段高效地對電機進行電磁和熱性能測試;軟件包括:電磁(EMag)、熱(Therm)、機械模塊(Mechanical)和虛擬實驗室(Lab)四個模塊,可在幾分鐘內精確評估電磁、熱和電磁振動噪聲特性。
本例以一臺48S8P永磁同步電機為例,對電機的電磁噪聲進行仿真分析。通過Motor-CAD中的Mechanical模塊對電機E-NVH進行仿真分析,為后續的降噪方案提供思路。下圖所示電機的Motor-CAD模型圖,內置式永磁同步電機,具體的結構參數設置在此不再贅述。
展開 關于車輛NVH性能的CAE分析流程總結
為對車輛的NVH性能進行分析和設計,要利用CAE手段對車輛信息進行分析和處理,從而在樣車制造前對車輛的NVH性能進行預測和改進。
車外噪聲的來源主要由兩部分組成,其一是各空氣聲源產生的噪聲傳播到響應點,其二是由振動源產生的振動傳播到車體結構導致車體壁板的振動向外輻射噪聲,因此要進行車外噪聲的CAE分析就要分別對這兩個部分進行分析。
1
結構模型建立
要進行車輛的NVH性能分析首先要建立車輛的基本結構模型,利用CAD的設計手段得到車輛的結構數據,主要為車體結構、動力總成模型、懸架系統模型、行駛系統模型等。與結構強度的CAE分析不同,進行NVH性能分析時,主要考慮對車輛的振動和噪聲情況相關的零部件及結構,對這些性能的影響較小的部件可以進行簡化處理。
在結構模型的建立中,對于車體結構模型應將板件、梁、加強筋、車門、玻璃、內飾結構進行保留,對于螺釘、掛鉤等緊固件和附加件可以進行簡化。對于動力總成模型、行駛系統模型等,保留其連接位置和外形結構,其內部結構可進行簡化,懸架系統對于車輛的振動情況有很大的影響,要保留其內部結構(彈簧、減振器等)以便進行分析。
2
結構有限元分析
在建立結構模型之后,為分析車輛的振動和噪聲特性,首先要對車輛進行結構有限元分析。
對車體結構模型劃分網格,利用面單元、梁單元等將車體結構劃分為適當大小的網格,網格大小保證在分析的最高頻率對應波長內有6個單元。計算車體結構的模態參數,在車體的懸置連接位置輸入激勵力,計算車體結構的響應情況。
對懸架系統和駕駛室懸置系統應利用多體動力學軟件進行分析,計算懸架系統的模態參數及受到地面激勵和動力系統激勵情況下的響應情況。
展開 官方免費 | Ansys 電機NVH仿真分析流程介紹
培訓內容
電機NVH是指電機在運行過程中對外表現出的噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness),主要包括三個來源,即電磁噪聲、機械噪聲和空氣動力噪聲,通常在這三類噪聲中電磁振動噪聲的比重較大,是我們重點關注的對象。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。
本次網絡研討會將介紹如何利用Ansys 2020 R1,在有限元環境下,精確分析電機的振動噪聲:利用Maxwell2D/3D快速仿真電機在多轉速下定/轉子表面的頻域電磁力并無縫鏈接到Workbench平臺Harmonic Response模塊進行多轉速諧響應分析,得到電機的ERP Level Waterfall圖,用于分析電機在各轉速下的諧振情況;同時多轉速諧響應分析結果也可傳遞到Harmonic Acoustics模塊進行Sound Power Level Waterfall的分析,用于進一步對電機噪聲水平進行評估。
課程對象
電機設計工程師,電機NVH仿真工程師
培訓時間
4月21日16:00—17:00
主講講師簡介
王楊
Ansys低頻電磁技術工程師。2013年畢業于沈陽工業大學電機與電器專業,后長期從事電機研發、設計等工作。2019年加入Ansys中國,負責Ansys低頻電磁仿真軟件在機電領域的技術支持、項目咨詢、培訓等工作,對Ansys低頻電磁產品有深入了解,擁有豐富的電機設計工程經驗。
費用:免費
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展開 解析 | 混合動力汽車NVH 性能分析研究
摘要:本文結合混合動力汽車的結構形式、整車控制方法及系統行駛工況對NVH性能的影響,以某車型為例對汽車NVH 性能的測試、數據分析及性能改進進行了研究分析。
關鍵詞:
NVH混合動力
1 混合動力汽車NVH 特性分析
混合動力汽車因其結構較傳統車復雜,混合動力汽車具有傳統汽車的NVH問題,同時因為電動機及其他電器附件的加入,還產生與傳統汽車不同的NVH問題。
1.1 混合動力汽車硬件結構及軟件控制對整車NVH性能的影響
混合動力汽車的主要硬件架構包括發動機、電動機及動力電池。因為其有發動機,傳統汽車的NVH問題在混合動力汽車中同樣存在。混合動力汽車將電機引入了動力系統,電機本體的嘯叫及電機高速運轉帶來的齒輪嘯叫成為混合動力汽車的主要NVH問題之一;傳統汽車的附件在混合動力汽車中需要相應電機驅動,例如電動空調、電動制動助力系統等,由電器附件產生的噪聲也是混合動力汽車NVH性能的主要問題之一。
混合動力車型控制程序主要分為整車控制、發動機控制、電機控制、電池管理系統等,整車控制標定對NVH性能影響比傳統車大很多,其標定過程應考慮整車NVH性能。如發動機的轉速轉矩控制、電動機的轉速轉矩控制,動力電池冷卻風扇的轉速控制,在滿足動力性及熱平衡基礎上,同事要兼顧其帶來的NVH問題。
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