電機(jī)轉(zhuǎn)軸ansys分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
電機(jī)轉(zhuǎn)軸ansys分析的視頻教程
Ansys 電機(jī)NVH仿真分析流程介紹
本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)將介紹如何利用Ansys 2020 R1，在有限元環(huán)境下，精確分析電機(jī)的振動(dòng)噪聲：利用Maxwell2D/3D快速仿真電機(jī)在多轉(zhuǎn)速下定/轉(zhuǎn)子表面的頻域電磁力并無(wú)縫鏈接到Workbench平臺(tái)Harmonic Response模塊進(jìn)行多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析，得到電機(jī)的ERP Level Waterfall圖，用于分析電機(jī)在各轉(zhuǎn)速下的諧振情況；同時(shí)多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析結(jié)果也可傳遞到Harmonic
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ANSYS Maxwell 永磁同步電機(jī)電磁仿真分析教學(xué)
以經(jīng)典的IPM車用永磁電機(jī)為案例，從實(shí)際工程角度出發(fā)，用step by step的操作和詳細(xì)的講解，帶您快速入門永磁電機(jī)電磁仿真分析
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Ansys-電機(jī)-機(jī)座與端蓋-結(jié)構(gòu)CAE分析
應(yīng)用 Ansys Workbench 進(jìn)行電機(jī)機(jī)座和端蓋的結(jié)構(gòu) CAE/FEA 分析 。包含壓定子簡(jiǎn)易分析，壓定子非線性分析，定子冷壓分析，機(jī)座熱套分析，電磁噪聲與定子模態(tài)，模態(tài)與共振分析，端蓋剛度分析，端蓋與軸承蓋疲勞強(qiáng)度，軸承室熱變形分析，機(jī)加工變形分析等
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電機(jī)轉(zhuǎn)軸ansys分析的實(shí)例教程
Case-1.rar
本案例介紹了使用Simsolid分析某型號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的案例。
該電機(jī)轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
材料為Q235，分析時(shí)采用Simsolid內(nèi)置的一般化鋼材參數(shù)，具體操作見(jiàn)圖2。
該電機(jī)轉(zhuǎn)軸工作時(shí)轉(zhuǎn)矩為200000N.mm，在Simsolid中可以使用Romote Load功能模塊對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行添加，經(jīng)過(guò)判斷該電機(jī)轉(zhuǎn)軸為繞Z軸旋轉(zhuǎn)，具體添加流程如圖3所示。在分析時(shí)，固定轉(zhuǎn)軸的6的突起上頂面固定，提交Simsolid進(jìn)行分析。
結(jié)果分析
從云圖可以看出，在該電機(jī)轉(zhuǎn)軸工作時(shí)，由電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)引起的軸翼出的應(yīng)力最大值148MPa，小于材料的屈服強(qiáng)度，因此在無(wú)明顯缺陷的情況下不會(huì)出現(xiàn)脆性斷裂的危險(xiǎn)。但通常該軸翼是通過(guò)焊接的方式連接到轉(zhuǎn)軸軸體上的，且在焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)缺陷，因此應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)其焊接質(zhì)量，控制焊接缺陷，特別是焊接裂紋的產(chǎn)生。此外，對(duì)于焊接后的殘余應(yīng)力也應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)性的評(píng)估，防止該轉(zhuǎn)軸在運(yùn)行過(guò)程中失效，進(jìn)而造成相應(yīng)的損失。
展開(kāi) 對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，這些力可能是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動(dòng)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(gè)熱門話題，而諸如重量和成本降低等競(jìng)爭(zhēng)性需求會(huì)帶來(lái)工程挑戰(zhàn)，如果不加以解決，可能會(huì)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(wèn)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(jì)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(chǎng)分析。在Workbench中，Maxwell中計(jì)算的定子內(nèi)表面徑向和切向磁拉時(shí)域力密度分布，作為激勵(lì)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(lì)耦合到ANSYS Harmonic Acoustic 中，作為噪聲分析的激勵(lì)。
幾何模型
圖2 模型示意圖
材料參數(shù)
，仿真過(guò)程中使用的材料為默認(rèn)的結(jié)構(gòu)鋼
2. 電磁力計(jì)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(kāi)【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】，添加一個(gè)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(lái)，并施加更細(xì)密的網(wǎng)格剖分。
展開(kāi) 電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過(guò)ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個(gè)電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對(duì)數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個(gè)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機(jī)類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場(chǎng)計(jì)算；
Structural 模塊：3D諧響應(yīng)分析計(jì)算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計(jì)算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨(dú)安裝，請(qǐng)用戶到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機(jī)模型
電機(jī)的電路模型如圖2所示。
圖2 電機(jī)電路模型
1）啟動(dòng)Workbench。在Windows XP下單擊“開(kāi)始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進(jìn)入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進(jìn)入Workbench后，單擊工具欄中的按鈕，將文件保存為“zhendongzaosheng.wbpj”，單擊Getting Started窗口右上角的（關(guān)閉）按鈕將其關(guān)閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項(xiàng)目A，如圖3所示。
4）雙擊項(xiàng)目A中的A1欄進(jìn)如RMxprt電機(jī)設(shè)置平臺(tái)，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺(tái)
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機(jī)類型選擇對(duì)話框中單擊Generic Rotating Machine選項(xiàng)，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開(kāi) 『點(diǎn)擊觀看直播回放』
本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)介紹如何利用Ansys 2020 R1，在有限元環(huán)境下，精確分析電機(jī)的振動(dòng)噪聲：利用Maxwell2D/3D快速仿真電機(jī)在多轉(zhuǎn)速下定/轉(zhuǎn)子表面的頻域電磁力并無(wú)縫鏈接到Workbench平臺(tái)Harmonic Response模塊進(jìn)行多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析，得到電機(jī)的ERP Level Waterfall圖，用于分析電機(jī)在各轉(zhuǎn)速下的諧振情況；同時(shí)多轉(zhuǎn)速諧響應(yīng)分析結(jié)果也可傳遞到Harmonic Acoustics模塊進(jìn)行Sound Power Level Waterfall的分析，用于進(jìn)一步對(duì)電機(jī)噪聲水平進(jìn)行評(píng)估。
此次網(wǎng)絡(luò)直播吸引了眾多觀眾在線觀看，在會(huì)后我們也陸續(xù)收到在線觀眾以及其他用戶前來(lái)詢問(wèn)，在此附上本場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)直播錄播內(nèi)容，供大家回看學(xué)習(xí)。
近期發(fā)布的Ansys 2020 R1帶來(lái)全新升級(jí)的功能，首場(chǎng)新品發(fā)布已于2月25日成功舉辦。現(xiàn)在，隆重向大家推出Ansys行業(yè)應(yīng)用大講堂“仿真體系建設(shè)驅(qū)動(dòng)數(shù)字創(chuàng)新”系列在線研討會(huì)；5月，我們還將迎來(lái)兩大全新網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)專題：芯片SI/PI與可靠性分析系列，以及Ansys 2020 R1針對(duì)SI/PI和EMC技術(shù)亮點(diǎn)及案例系列。我們非常有幸邀請(qǐng)到多位高級(jí)工程師為系列專題助陣，將陸續(xù)為大家?guī)?lái)多個(gè)熱門主題，歡迎積極報(bào)名參加并關(guān)注后續(xù)精彩內(nèi)容！
▼▼▼2020 Ansys網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)有獎(jiǎng)反饋 - 可免費(fèi)獲取本場(chǎng)錄播和講解資料，參與者均可獲得千元培訓(xùn)券及技術(shù)鄰金幣獎(jiǎng)勵(lì)！
展開(kāi) 電機(jī)中的結(jié)構(gòu)分析
場(chǎng)景一：
電機(jī)熱-機(jī)疲勞
場(chǎng)景二：
電機(jī)NVH
場(chǎng)景三：
沖擊性能優(yōu)化
客戶案例
Lucid Motors –豪華電動(dòng)汽車公司
電機(jī)熱管理
熱—機(jī)疲勞分析
Ansys電機(jī)多學(xué)科分析
*Electric – Fluid – Mechanical(Thermal Stress) – Fatigue
-通過(guò)力分布進(jìn)行單向或雙向耦合分析
電機(jī)NVH
NVH面臨的挑戰(zhàn)
高效模擬源自電機(jī)的噪聲和振動(dòng)
-噪聲源的識(shí)別和建模
-高效準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)
-訪問(wèn)所需輸出
-性能優(yōu)化
電機(jī)噪聲-建模和預(yù)測(cè)
電機(jī)的噪聲振動(dòng)和聲學(xué)建模
電機(jī)抗沖擊優(yōu)化設(shè)計(jì)
初始設(shè)計(jì)的評(píng)估
設(shè)計(jì)參數(shù)研究
DOE&分析
優(yōu)化結(jié)果
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(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)的國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。
十多年來(lái)，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，優(yōu)飛迪科技也與國(guó)際和國(guó)內(nèi)的主要頭部工業(yè)軟件廠商建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系，能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾漠a(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決方案。
優(yōu)飛迪科技技術(shù)團(tuán)隊(duì)實(shí)力雄厚，主要成員均來(lái)自于國(guó)內(nèi)外頂尖學(xué)府、并在相關(guān)領(lǐng)域有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能為客戶提供“全心U+端到端服務(wù)”。
展開(kāi) 
電機(jī)轉(zhuǎn)軸ansys分析的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
電機(jī)轉(zhuǎn)軸ansys分析的最新內(nèi)容
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(jí)應(yīng)用工程師
編輯整理：王楊 | Ansys 主任應(yīng)用工程師
噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度（NVH）是電機(jī)設(shè)計(jì)與性能的關(guān)鍵因素。過(guò)高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短
電機(jī)中的結(jié)構(gòu)分析
場(chǎng)景一：
電機(jī)熱-機(jī)疲勞
場(chǎng)景二：
電機(jī)NVH
場(chǎng)景三：
沖擊性能優(yōu)化
客戶案例
Lucid Motors –豪華電動(dòng)汽車公司
電機(jī)熱管理
熱—機(jī)疲勞分析
Ansys電機(jī)多學(xué)科分析
*Electric – Fluid – Mechanical(Thermal Stress) –
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(gè)電容及3個(gè)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(duì)其進(jìn)行溫度仿真分析,分析對(duì)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(shí)際產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)提供支撐。
關(guān)鍵詞：控制器;水冷;熱仿真;
0 引言
下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析：
電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過(guò)ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。
1.電磁模型建立與分析
噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見(jiàn)術(shù)語(yǔ)。引起這些振動(dòng)的力可以來(lái)自許多來(lái)源。對(duì)于電機(jī)來(lái)說(shuō)，這些力可能是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子軸的磁力，也可能是更大的驅(qū)動(dòng)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(gè)熱門話題，而諸如重量和成本降低等競(jìng)爭(zhēng)性需求會(huì)帶來(lái)工程挑戰(zhàn)，如果不加以解決，
電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動(dòng)噪聲、機(jī)械噪聲及流致噪聲等等，本文通過(guò)ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細(xì)介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構(gòu)諧響應(yīng)分析的載荷計(jì)算振動(dòng)噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個(gè)電機(jī)模型，電機(jī)的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對(duì)數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個(gè)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲大小
Mechanical驅(qū)動(dòng)電機(jī)溫度分析
●溫升是電機(jī)關(guān)鍵性能指標(biāo)之一，影響電機(jī)可靠性，壽命等
●需要清楚利用WB分析電機(jī)溫度時(shí)相關(guān)設(shè)置及技巧等
●主要注意以下幾方面：
◆電機(jī)損耗處理，損耗計(jì)算的準(zhǔn)確性，它直接影響最終結(jié)果
◆網(wǎng)格處理，網(wǎng)格的處理往往影響結(jié)果的可靠性
◆約束條件設(shè)定影響著結(jié)果的走向
◆求解，包括穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)
RMxprt-調(diào)優(yōu)分析案例
作者：電機(jī)設(shè)計(jì)青年/MotorDesign Youth
時(shí)間：20211221
作者簡(jiǎn)介：曾擔(dān)任ANSYS低頻電磁工程師一職，后入職電機(jī)企業(yè)，從事電機(jī)產(chǎn)品研發(fā)工作，電機(jī)類型涉及電勵(lì)磁同步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、空心杯電機(jī)、軸向磁通電機(jī)等，應(yīng)用行業(yè)涉及新能源汽車、航空、醫(yī)療器械等，精通軟件且設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富。
RMxprt軟件擁有一個(gè)方便實(shí)用的調(diào)優(yōu)分析功能
Case-1.rar
本案例介紹了使用Simsolid分析某型號(hào)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的案例。
該電機(jī)轉(zhuǎn)軸的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
材料為Q235，分析時(shí)采用Simsolid內(nèi)置的一般化鋼材參數(shù)，具體操作見(jiàn)圖2。
該電機(jī)轉(zhuǎn)軸工作時(shí)轉(zhuǎn)矩為200000N.mm，在Simsolid中可以使用Romote Load功能模塊對(duì)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行添加，經(jīng)過(guò)判斷該電機(jī)轉(zhuǎn)軸為繞Z軸旋轉(zhuǎn)，具體添加流程如圖3所示。在分析時(shí)，固定轉(zhuǎn)軸的
『點(diǎn)擊觀看直播回放』
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