ansys電機(jī)散熱的案例
來稿 | Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時候，最驕傲的一件事就是做了一個全電機(jī)的散熱仿真咨詢項目，雖然很辛苦，但項目的鍛煉價值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無窮。
那個時候采用的是DM和ICEM交替來簡化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個時候計算機(jī)硬件內(nèi)存有限，網(wǎng)格劃分只能采用混合網(wǎng)格，用混合網(wǎng)格，模型又必須進(jìn)行相應(yīng)的等效和簡化，所以你除了要熟悉電機(jī)的工作原理，你還需要對電機(jī)組成結(jié)構(gòu)的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現(xiàn)在有了Ansys Fluent Meshing，網(wǎng)格劃分的效率大幅提升，針對Ansys CFD電機(jī)散熱仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括：模型簡化、網(wǎng)格劃分、接地系數(shù)、絕緣處理、風(fēng)扇罩處理、氣隙處理等等。
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電機(jī)散熱仿真分析的必要性
電機(jī)是一種實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。從19世紀(jì)末期起，電動機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動生產(chǎn)機(jī)械的原動機(jī)。電機(jī)在運(yùn)行時將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?em>電機(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
電機(jī)冷卻的目的就是根據(jù)不同類型電機(jī)選擇一種合理冷卻方式，保證在額定運(yùn)行狀態(tài)下，電機(jī)各部分溫度不超過國家標(biāo)準(zhǔn)允許的限值。電機(jī)的冷卻方式，主要是指對電機(jī)散熱采用什么冷卻介質(zhì)和相應(yīng)的流動途徑。
展開 Ansys CFD在電機(jī)散熱仿真中的應(yīng)用
【前言】10年前，作為CFD仿真技術(shù)支持工程師的時候，最驕傲的一件事就是做了一個全電機(jī)的散熱仿真咨詢項目，雖然很辛苦，但項目的鍛煉價值極高，讓我在后續(xù)多年工作中都受益無窮。
那個時候采用的是DM和ICEM交替來簡化電機(jī)模型，現(xiàn)在有了SCDM神器，模型處理效率大大提升。那個時候計算機(jī)硬件內(nèi)存有限，網(wǎng)格劃分只能采用混合網(wǎng)格，用混合網(wǎng)格，模型又必須進(jìn)行相應(yīng)的等效和簡化，所以你除了要熟悉電機(jī)的工作原理，你還需要對電機(jī)組成結(jié)構(gòu)的每一部分的功能和作用都了如指掌。而現(xiàn)在有了Ansys Fluent Meshing，網(wǎng)格劃分的效率大幅提升，針對Ansys CFD電機(jī)散熱仿真的關(guān)鍵技術(shù)包括：模型簡化、網(wǎng)格劃分、接地系數(shù)、絕緣處理、風(fēng)扇罩處理、氣隙處理等等。
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電機(jī)散熱仿真分析的必要性
電機(jī)是一種實現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的電磁裝置。從19世紀(jì)末期起，電動機(jī)就逐漸代替蒸汽機(jī)作為拖動生產(chǎn)機(jī)械的原動機(jī)。電機(jī)在運(yùn)行時將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?em>電機(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
展開 Ansys電機(jī)熱設(shè)計解決方案
控制器熱仿真設(shè)計
熱-電子設(shè)備運(yùn)行的關(guān)鍵問題
-子器件的故障與其工作溫度有密切關(guān)系
-溫度最為敏感的：量使用的半導(dǎo)體器件和微電路，故障率隨溫度的增加而指數(shù)地上升
電子設(shè)備內(nèi)關(guān)鍵器件的熱模擬
溫度云圖
Ansys電機(jī)散熱、通風(fēng)模擬產(chǎn)品方案
ICEPAK專業(yè)的電子散熱仿真工具
芯片級、封裝級、板級、系統(tǒng)級全尺度電子散熱仿真
-基于”O(jiān)bject”建模，用戶可以快速建立常見的電子器件模型
-可以導(dǎo)入各種格式的ECAD和MCAD數(shù)據(jù)格式：STEP， IGES，ProE，UG等（借助于
DesignModeler）；MCM，IDF，BRD，Gerber，ANF，ODB++
-自動化快速網(wǎng)格劃分技術(shù)：六面體網(wǎng)格；貼體混合網(wǎng)格
-健壯、快速的求解器技術(shù)：基于FLUENT
-物理模型豐富：層流、湍流、自然對流、強(qiáng)制對流、輻射、太陽輻射、旋轉(zhuǎn)部件、濕度、污染物擴(kuò)散
結(jié)論
-流體仿真技術(shù)可以應(yīng)用在電機(jī)本體、散熱系統(tǒng)、控制器等設(shè)備的流動、熱的相關(guān)設(shè)計
中
-流體仿真技術(shù)可以提供工程上可信的結(jié)果
-ANSYS提供了完善的產(chǎn)品方案來解決電機(jī)本體、散熱系統(tǒng)、控制器中的流動、熱問題
-ANSYS的產(chǎn)品方案可以將電磁、流動、熱等多物理場統(tǒng)一在一個框架下解決
深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開發(fā)平臺解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的國家級高新技術(shù)企業(yè)。
展開 基于ANSYS的水冷電機(jī)控制器散熱仿真分析
摘 要：
電機(jī)控制器中的主要散熱器件有電容和IGBT等,其散熱性能直接關(guān)系到電機(jī)的輸出。以控制器中的8個電容及3個IGBT為主要熱源,采用有限元分析的穩(wěn)態(tài)熱模塊及流體模塊,分別對其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對比在使用水冷散熱前后主要發(fā)熱器件的散熱狀態(tài),得出水冷散熱的仿真效果比常態(tài)下的溫度降低約27℃,為實際產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
隨著電子產(chǎn)品小型化的發(fā)展，控制器的尺寸隨著元器件的小型化逐漸減小，但元器件的熱功率密度越來越大，其運(yùn)行時會產(chǎn)生大量的熱，為此研究主要元器件在狹窄結(jié)構(gòu)空間的散熱，保證其不超過耐熱極限[1,2]。水的比熱容是空氣的4倍，選用水冷板對其進(jìn)行散熱處理，可以提高散熱效率[3,4]。以5.5 k W控制器為例，對其主要發(fā)熱器件電容及IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵極型晶體管）進(jìn)行熱仿真分析。
1 控制器的前處理
1.1 控制器結(jié)構(gòu)降階處理
對5.5 k W控制器進(jìn)行3D建模，顯示控制器有1215個部件，控制器模型如圖1所示。若全部仿真會使模擬計算量和時間增加，一般需要進(jìn)行模型降階處理[5]。
圖1 控制器模型
保留控制器的主要發(fā)熱器件為8個電容及3個IGBT，保留殼體及水冷板。將殼體外部的航空插頭、發(fā)熱不嚴(yán)重的電路板及控制器外殼的螺紋孔全部填補(bǔ)完整。將水冷板的殼體與水道使用布爾減的方法進(jìn)行分離，防止后期網(wǎng)格劃分時，將殼體和水道劃為整體，導(dǎo)致網(wǎng)格劃分不合適，計算失敗。模型降階情況如圖2所示。
1.2 控制器網(wǎng)格設(shè)置
網(wǎng)格劃分的好壞直接關(guān)系到計算的結(jié)果和計算時間的長短，所以在進(jìn)行網(wǎng)格劃分的時候，優(yōu)先選擇曲面狀的物體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，這樣在網(wǎng)格劃分的時候就可以保證曲面的完整性。
展開 
fluent 電機(jī)水冷散熱 ￥10
問題描述：
如下圖所示，黃色的為線圈電機(jī)，其功率為500w每個，通過水冷散熱，其進(jìn)水口為1m/s，水冷板材料和電機(jī)線圈材料均為AL。查看模型整體溫度。圖 1 問題描述
外部建模
1、首先建立水道的流動模型如下圖所示。圖 2 水道草圖2、建立水道殼體，通過拉伸及偏置進(jìn)行水道的切除圖 3水道實體3、建立電機(jī)及接觸板等。圖 4 熱仿真電機(jī)總體模型
Workbench中的模型處理
4、導(dǎo)入到workbench中，通過spaceclaim進(jìn)行體積抽取建立流體水道模型。圖 5 spaceclaim中體積抽取5、用mesh進(jìn)行網(wǎng)格劃分可以將所有的part進(jìn)行和并成一個part共節(jié)點(diǎn)，但是對于性能較低的電腦可以使用接觸，僅將水道和流體進(jìn)行共節(jié)點(diǎn)，電機(jī)及接觸的板與水道進(jìn)行綁定接觸。圖 6 網(wǎng)格劃分6、點(diǎn)擊setup，選擇serial，單核進(jìn)行計算（電腦有多核可以選擇多核）。圖 7 fluent 啟動
Fluent中的條件設(shè)置
7、初始條件設(shè)置，選擇添加重力條件。8、進(jìn)口速度為1m/s，進(jìn)行簡單的計算，超過湍流的雷諾數(shù)，選擇k-epsilon的湍流模型，參數(shù)默認(rèn)即可。同時打開energy選項。圖 8 湍流模型選擇9、添加water的材料圖 9 材料10、模型初始化。選擇賦予相應(yīng)的模型材料，設(shè)置電機(jī)的功率密度。功率密度等于功率除以發(fā)熱電機(jī)體積。圖 10 電機(jī)功率11、進(jìn)行接觸部分耦合圖 11 接觸耦合12、邊界條件設(shè)置，其中inlet1和inlet2流速都是1m/s，進(jìn)水溫度295K。turbulent intensity為5%，hydraulic diameter為9.6mm。出口為大氣壓101325Pa。溫度為295K。圖 12進(jìn)口邊界條件圖 13 出口邊界條件13、對于外wall的設(shè)置考慮到空氣散熱，其heat flux為10W/m2。
展開 基于不同冷卻方式的電機(jī)散熱分析
在近期打算錄風(fēng)冷，水冷，油冷電機(jī)的散熱視頻，大家有興趣看嗎??
五級簡化，助你快速搞定電機(jī)CFD散熱
張楊
北京安世亞太公司
電機(jī)在運(yùn)行時將產(chǎn)生各種損耗，這些損耗轉(zhuǎn)變成熱量，使電機(jī)各部件發(fā)熱，溫度升高。電機(jī)中的某些部件，特別是電機(jī)的絕緣，只能在一定的溫度限值內(nèi)才能可靠工作。為維持電機(jī)的合理壽命，需要采取適當(dāng)?shù)拇胧?em>電機(jī)中的熱量散發(fā)出去，使其在允許的溫度限值內(nèi)運(yùn)行。
圖1 常見的液冷電機(jī)與CFD散熱仿真
通常，在電機(jī)設(shè)計的過程中，采用CFD方法進(jìn)行建模和仿真，可以快速計算得到電機(jī)散熱情況和整體的溫度分布，從而為我們的電機(jī)設(shè)計提供重要的數(shù)據(jù)支撐。不過，由于電機(jī)內(nèi)部部件較多，各部分的發(fā)熱與散熱情況復(fù)雜，因此想要進(jìn)行高效又準(zhǔn)確的CFD模擬，必須要對電機(jī)模型進(jìn)行簡化才能達(dá)到目的。
當(dāng)然，對計算模型的簡化，必然會帶來計算精度的損失，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。如何權(quán)衡計算效率與結(jié)果誤差之間的關(guān)系，很大程度上取決于工程師的選擇，本文嘗試通過對通用的電機(jī)模型的簡化方法進(jìn)行整理，從而提供一些方法供大家參考與選取。
既然提到簡化，就不得不簡單說一下電機(jī)CFD計算量巨大的根源。由于電機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，而且轉(zhuǎn)子與定子之間還存在有非常狹窄的氣隙，對于這一區(qū)域，我們必須要保證相當(dāng)數(shù)量的網(wǎng)格來維持計算精度。正是因為考慮了這一細(xì)長的區(qū)域，導(dǎo)致電機(jī)的網(wǎng)格數(shù)量都是非常巨大的；同時，這些細(xì)小的特征還是無法被簡化的。
展開 電機(jī)散熱系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
來源：EDC電驅(qū)未來
引言
新能源汽車、機(jī)器人和高精度數(shù)控機(jī)床等國家重點(diǎn)支持領(lǐng)域的發(fā)展對電機(jī)的效率、功率密度、響應(yīng)速度和振動噪聲等性能指標(biāo)提出了更高的要求，促使電機(jī)向高精度、高功率密度、小型化、輕量化和機(jī)電一體化等方向發(fā)展，帶來了電機(jī)內(nèi)部發(fā)熱量急劇增加、有效散熱空間嚴(yán)重不足等問題，因此散熱問題成為電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)一步向高功率密度方向發(fā)展的瓶頸。電機(jī)內(nèi)部溫升過高不僅會縮短電機(jī)內(nèi)部絕緣材料的壽命，而且會降低電機(jī)的運(yùn)行效率，使得發(fā)熱量增加，造成電機(jī)溫度進(jìn)一步上升，形成惡性循環(huán)，嚴(yán)重影響電機(jī)壽命和電機(jī)運(yùn)行的安全性。據(jù)統(tǒng)計，30%～40%的永磁電機(jī)失效是由電機(jī)溫升過高引起的，因此，采用高效的散熱系統(tǒng)抑制電機(jī)溫升是電機(jī)向高效率、高穩(wěn)定性和高可靠性方向發(fā)展的關(guān)鍵。
風(fēng)冷、液冷和蒸發(fā)冷卻散熱系統(tǒng)是三種常用的電機(jī)散熱系統(tǒng)。風(fēng)冷散熱系統(tǒng)憑借成本低、可靠性高和安裝方便等優(yōu)勢在小功率電機(jī)散熱領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。相較于風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，液冷散熱系統(tǒng)具有極高的散熱效率，其散熱效率可以達(dá)到前者的50倍，適用于電機(jī)發(fā)熱量大、熱流密度高的散熱場合。然而液冷散熱系統(tǒng)需要額外的循環(huán)液路與密封系統(tǒng)，增加了電機(jī)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。目前，由我國自主研發(fā)的蒸發(fā)冷卻散熱技術(shù)在兆瓦級大容量發(fā)電機(jī)組的散熱系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，其主要原理是利用工質(zhì)的氣液相變循環(huán)實現(xiàn)對電機(jī)的高效冷卻。蒸發(fā)冷卻技術(shù)可以有效降低電機(jī)運(yùn)行溫升。
高效化是電機(jī)散熱系統(tǒng)發(fā)展的重要方向，優(yōu)化電機(jī)散熱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)是提高電機(jī)冷卻效率的常用手段。近年來，通過在電機(jī)關(guān)鍵發(fā)熱部件與冷卻殼體之間構(gòu)建額外熱路來提高電機(jī)散熱效率的額外熱路增強(qiáng)型電機(jī)散熱方案得到了研究與應(yīng)用。
展開 熱仿真在電機(jī)設(shè)計和減少散熱器重量中的應(yīng)用
AnJen Solutions 對LSM散熱器的重量和熱特性進(jìn)行了分析。AnJen Solution 的Michael Rigby 說：“FLOTHERM 對散熱器和LSM支撐結(jié)構(gòu)之間的導(dǎo)熱量以及進(jìn)入到空氣中的熱量提供了詳細(xì)的信息，仿真的結(jié)果表明通過減少翅片數(shù)和改變翅片間距和厚度可以達(dá)到與最初設(shè)計方案相同的效果，但散熱器的重量僅僅為最初方案的1/3 。”
軌道的熱負(fù)荷和垂直方向的形式都要求比水平放置的形式進(jìn)行更為詳細(xì)的熱仿真。這是因為垂直方向的形式會導(dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)發(fā)生變化，同時也會提高周圍環(huán)境空氣溫度。此外LSM材料的溫度也是一個限制因素。
CFD 軟件的優(yōu)勢在于能夠模擬LSM 周圍的空氣流動，從而使精確預(yù)測對流換熱量成為可能。Flomerics公司的FLOTHERM 軟件是專門為仿真電子和電氣產(chǎn)品熱特性而開發(fā)的。Rigby說：“FLOTHERM 具有自動優(yōu)化、簡化模型等許多強(qiáng)大的功能，這一切都可以大大提高的散熱性能和減少產(chǎn)品研發(fā)時間。軟件強(qiáng)大的功能使散熱器的優(yōu)化成為可能，而散熱器重量的減少正是我們所需要的，因為MagneMotion的客戶對LSM 的總重量特別關(guān)注。”
FLOTHERM完全解決了產(chǎn)品的散熱問題，這其中不僅僅包括了熱量從發(fā)動機(jī)通過導(dǎo)熱方式經(jīng)過機(jī)械結(jié)構(gòu)和散熱器，而且包括了熱量通過對流的方式從機(jī)械結(jié)構(gòu)和散熱器進(jìn)入到空氣中。FLOTHERM 通過求解浮升力方程來確定由熱負(fù)荷所引起的空氣流動。Rigby 通過變化模型中散熱器翅片數(shù)和厚度來對11個不同的設(shè)計方案進(jìn)行評估。當(dāng)翅片數(shù)為15 并且翅厚為3 mm 時，可以滿足封裝溫度的限制并且此時的散熱器重量最小。優(yōu)化之后的散熱器重量為39 磅，與未做優(yōu)化時候相比重量減少了1/3 。
展開 Simdroid-EC：液冷仿真新星，助力新能源汽車電機(jī)控制器高效散熱
電機(jī)控制器在新能源汽車中對于保障動力和安全性能扮演著至關(guān)重要的角色，其核心部件IGBT（絕緣柵雙極型晶體管，一種電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件）在工作時會因自身的功率損耗而產(chǎn)生大量熱量，一旦溫度超出規(guī)定的安全范圍，其性能就會顯著下降，嚴(yán)重情況下甚至?xí)斐善骷挠谰眯該p壞，影響整個新能源汽車的動力輸出和行駛性能。
基于上述問題，鑒于液體的比熱容較大，能吸收大量熱量而自身溫度升高較小，因此該行業(yè)廣泛采用液冷技術(shù)實現(xiàn)IGBT的有效散熱。此外，冷卻液可直接接觸IGBT模塊，使其溫度分布更均勻，避免局部過熱，進(jìn)而有效延長IGBT模塊的使用壽命。
伏圖-電子散熱模塊（Simdroid-EC）能夠精準(zhǔn)模擬IGBT在不同工況下的溫度分布情況，從而有針對性地優(yōu)化散熱方案，確保IGBT始終處于安全的溫度區(qū)間內(nèi)，保障其可靠運(yùn)行。
Simdroid-EC功能亮點(diǎn)
Simdroid-EC是基于伏圖平臺（Simdroid）開發(fā)的針對電子元器件、設(shè)備等散熱的專用熱仿真模塊，內(nèi)置電子產(chǎn)品專用零部件模型庫，支持用戶通過“搭積木”的方式快速建立電子產(chǎn)品的熱分析模型，并利用成熟穩(wěn)定的算法計算流動與傳熱問題，對電子產(chǎn)品進(jìn)行高效的熱可靠性分析；可廣泛應(yīng)用于通信設(shè)備、電力電子、半導(dǎo)體產(chǎn)品與設(shè)備、汽車、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域。
本文通過某電機(jī)控制器的案例來說明Simdroid-EC的功能亮點(diǎn)。
1. CAD模型導(dǎo)入
通過Simdroid-EC導(dǎo)入接口，可以直接導(dǎo)入液冷流道和IGBT的.stp模型文件，無需打散，可完整還原導(dǎo)入體原貌。
導(dǎo)入模型
2. 便捷多流體域劃分
Simdroid-EC的多流體域仿真功能非常便捷。只需將智能元件流體標(biāo)記點(diǎn)放入流體域中，軟件即可自動識別到連通的腔體，并形成流體域，無需繁復(fù)地用體積區(qū)域搭建流體區(qū)域。
展開 五級簡化，助你快速搞定電機(jī)CFD散熱
圖1 常見的液冷電機(jī)與CFD散熱仿真
通常，在電機(jī)設(shè)計的過程中，采用CFD方法進(jìn)行建模和仿真，可以快速計算得到電機(jī)散熱情況和整體的溫度分布，從而為我們的電機(jī)設(shè)計提供重要的數(shù)據(jù)支撐。不過，由于電機(jī)內(nèi)部部件較多，各部分的發(fā)熱與散熱情況復(fù)雜，因此想要進(jìn)行高效又準(zhǔn)確的CFD模擬，必須要對電機(jī)模型進(jìn)行簡化才能達(dá)到目的。
當(dāng)然，對計算模型的簡化，必然會帶來計算精度的損失，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。如何權(quán)衡計算效率與結(jié)果誤差之間的關(guān)系，很大程度上取決于工程師的選擇，本文嘗試通過對通用的電機(jī)模型的簡化方法進(jìn)行整理，從而提供一些方法供大家參考與選取。
既然提到簡化，就不得不簡單說一下電機(jī)CFD計算量巨大的根源。由于電機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的設(shè)備，而且轉(zhuǎn)子與定子之間還存在有非常狹窄的氣隙，對于這一區(qū)域，我們必須要保證相當(dāng)數(shù)量的網(wǎng)格來維持計算精度。正是因為考慮了這一細(xì)長的區(qū)域，導(dǎo)致電機(jī)的網(wǎng)格數(shù)量都是非常巨大的；同時，這些細(xì)小的特征還是無法被簡化的。因此，我們盡量從其他的方面對電機(jī)的模型進(jìn)行簡化，從而在某種程度上來降低計算規(guī)模。
圖2 狹長的氣隙是導(dǎo)致電機(jī)CFD計算規(guī)模巨大的“罪魁禍?zhǔn)住?如下圖所示，是我們常見的電機(jī)設(shè)計CAD模型，不管我們采用RMPRT還是MotorCAD工具，都可以快速建立相對符合真實情況的三維模型。當(dāng)然，CFD仿真通常是不會直接使用這一模型的，必須要進(jìn)行一定量的簡化。
圖3 常見的電機(jī)設(shè)計CAD三維模型與簡化后的電機(jī)模型
一級簡化，繞組端部模型
這一部分的CAD通常都是首先被簡化的區(qū)域，由于繞組在兩端的形狀相對比較復(fù)雜，因此直接劃分這一部分的網(wǎng)格會導(dǎo)致網(wǎng)格數(shù)量巨大。
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基于FLoEFD的新能源水冷電機(jī)流固耦合散熱仿真 ￥20
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新能源電動汽車水冷電機(jī)散熱理論熱設(shè)計與熱仿真管理分析
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展開 電機(jī)振動噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動噪聲分析
對于電機(jī)來說，這些力可能是驅(qū)動轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動系統(tǒng)的一部分，比如軸承和/或齒輪。
圖1 汽車NVH示意圖
噪聲是電機(jī)的一個熱門話題，而諸如重量和成本降低等競爭性需求會帶來工程挑戰(zhàn)，如果不加以解決，可能會影響客戶滿意度和產(chǎn)品接受度，使用ANSYS工具將為如何全面解決電機(jī)噪聲提供工程指導(dǎo)。
1. 問題分析
本例以永磁同步電機(jī)模型為例。在Maxwell 2D中，利用該電機(jī)的1/8模型，計算定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉力；然后在ANSYS Mechanical中進(jìn)行該電機(jī)三維定子的諧響應(yīng)分析；最后在ANSYS Harmonic Acoustic中進(jìn)行三維聲場分析。在Workbench中，Maxwell中計算的定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉時域力密度分布，作為激勵源，耦合到Mechanical 中進(jìn)行頻域的諧響應(yīng)分析；諧響應(yīng)分析的結(jié)果，作為激勵耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數(shù)
，仿真過程中使用的材料為默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼
2. 電磁力計算
圖3 1/8電機(jī)模型
分析模型為 Prius 電機(jī)的二維分析模型，建立Maxwell 2D分析流程。
打開【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
圖4 Maxwell 2D分析流程圖
導(dǎo)入模型以后，為了精確分析定子齒部的徑向電磁力，并將力密度的分布耦合到后續(xù)的諧響應(yīng)分析中。
需要將定子齒部“分割”出來，并施加更細(xì)密的網(wǎng)格剖分。
展開 ANSYS workbench 芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)芯片的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析步的建立
3、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析的載荷施加
4、學(xué)習(xí)芯片穩(wěn)態(tài)散熱的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 芯片穩(wěn)態(tài)散熱分析分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
