電機(jī)cae
關(guān)注創(chuàng)建者：王楊 創(chuàng)建時間：2015-12-22
電機(jī)cae的視頻教程
CAE在電機(jī)結(jié)構(gòu)仿真中的應(yīng)用
主要內(nèi)容： 1.電機(jī)研發(fā)中的新挑戰(zhàn)與CAE技術(shù) 2.CAE應(yīng)用于各種電機(jī)類型 3.CAE在故障診斷中的應(yīng)用 4.電機(jī)CAE仿真相關(guān)技術(shù) 5.電機(jī)的CAE/CFD分析相關(guān)軟件
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Solidworks Simulation 電機(jī)結(jié)構(gòu)CAE仿真-轉(zhuǎn)動部件
應(yīng)用Solidworks Simulation 進(jìn)行電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分析，源文件版本為2020版。主要講了轉(zhuǎn)子常見的各種分析，基礎(chǔ)理論，仿真與測試結(jié)果比較，故障診斷，案例分析。仿真結(jié)果經(jīng)過大量的試驗驗證，特別是對故障電機(jī)的研究。盡量精簡，每個視頻控制在半小時左右。
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Ansys電機(jī)軸-結(jié)構(gòu)CAE-培訓(xùn)課程
應(yīng)用 Ansys Workbench 進(jìn)行電機(jī)軸的結(jié)構(gòu) CAE/FEA 分析 。
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電機(jī)cae的實例教程
目前國內(nèi)對于電機(jī)設(shè)計的虛擬裝配已經(jīng)基本實現(xiàn)，但虛擬設(shè)計以及虛擬實驗的應(yīng)用仍不充分。電機(jī)的虛擬設(shè)計與虛擬實驗主要包括電磁、結(jié)構(gòu)、散熱三個方面。對于常規(guī)的電機(jī)設(shè)計方法，計算工作量非常大，只能得到各物理場的平均結(jié)果而難以獲得其分布，且很難考慮各物理場耦合的問題。
本文與大家分享某電機(jī)廠對于新開發(fā)的某款電機(jī)進(jìn)行的CAE多物理場分析方法，其中涉及電磁分析、結(jié)構(gòu)分析（強(qiáng)度、振動、噪聲等）和散熱分析(流體、熱)。通過分析，可以為電機(jī)廠商提供電機(jī)電磁、結(jié)構(gòu)、噪聲、流場和溫度等一系列參數(shù)的分布情況，使開發(fā)人員能夠有針對性的進(jìn)行改善，從而大大縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。
本項目分析流程如圖1所示：
圖1 電機(jī)CAE多物理場分析流程
一、 電磁分析
以電機(jī)的實際結(jié)構(gòu)建立磁場有限元模型，基于電磁——熱雙向耦合建立軸向通風(fēng)各部件的電磁場數(shù)學(xué)模型和熱傳導(dǎo)方程，通過電磁——熱雙向迭代計算得到磁密分布、電磁力等結(jié)果。某電機(jī)的氣隙磁場磁力線分布如圖2所示。
圖2 某電機(jī)的氣隙磁場磁力線分布
二、 結(jié)構(gòu)分析
1. 應(yīng)力及應(yīng)變分析
通過電磁——結(jié)構(gòu)以及熱——結(jié)構(gòu)的耦合，對電機(jī)進(jìn)行了整機(jī)結(jié)構(gòu)分析（包括整機(jī)強(qiáng)度分析、定子與機(jī)座配合計算、吊環(huán)強(qiáng)度分析等）、整機(jī)模態(tài)分析和滑環(huán)強(qiáng)度分析。通過分析可以獲得電機(jī)的應(yīng)力及應(yīng)變分布，從而驗證電機(jī)強(qiáng)度是否滿足設(shè)計要求。
圖3 某電機(jī)三階模態(tài)振型
2. 振動分析
通過電磁分析得到定子齒部節(jié)點的徑向及切向電磁力，映射處理至電機(jī)結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格模型中，進(jìn)行振動分析。通過分析可以獲得電機(jī)的振動分布，并確認(rèn)是否滿足設(shè)計要求。
圖4 某電機(jī)振動位移云圖
3.
展開 電機(jī)電磁場CAE有限元分析探討
(資料來源：半導(dǎo)體仿真論壇 http://www.iccae.com)
朱全敏
一、計算機(jī)輔助工程（CAE）
計算機(jī)輔助工程是隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新技術(shù)，它的含義和功能范圍還沒有統(tǒng)一的提法，有些專家將CAE看成是包含工程分析在內(nèi)的廣義的CAD/CAM，同時由于CAE在機(jī)械工程中的應(yīng)用最廣泛（如鐵路貨車產(chǎn)品結(jié)構(gòu)有限元分析系統(tǒng)），因而把廣義的CAE稱做MCAE。但是，很多數(shù)學(xué)者目前還是把CAE看成是以計算力學(xué)為基礎(chǔ)，以計算機(jī)仿真（模擬）為手段的工程分析技術(shù)，并相應(yīng)地把它歸入廣義的CAD功能中，作為實現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計的主要支持模塊。按照后一看法，CAE技術(shù)包括有限元FEM和邊界元BEM分析、運(yùn)動機(jī)構(gòu)分析、氣動或流場分析、電路設(shè)計和磁場分析等。其中有限元分析在機(jī)械CAD中應(yīng)用最廣泛。這種方法，首先在幾何上把分析對象劃分成有限個單元，由互相交叉的網(wǎng)格節(jié)點形成有限個元素，然后通過計算每個單元或節(jié)點的特性，分析整體的特性。有限元分析法是近20年來發(fā)展起來的技術(shù)，隨著應(yīng)用規(guī)模和范圍的不斷擴(kuò)大，其理論和技術(shù)日益完善，它最突出的優(yōu)點是通用性強(qiáng)，可用于工程結(jié)構(gòu)力學(xué)、熱傳導(dǎo)、液壓、氣動力學(xué)等的分析中，適用于包括電子、航空、航天在內(nèi)的各種機(jī)械工程領(lǐng)域。同時，對于各類工程分析問題，有相當(dāng)一部分相似的處理過程，因而非常適用于標(biāo)準(zhǔn)化。
二、電機(jī)CAE的發(fā)展
20世紀(jì)70年代以來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展與社會需求日趨多樣化，市場變化頻繁，競爭激烈。表現(xiàn)在電機(jī)產(chǎn)品方面，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期越來越短，產(chǎn)品的性能、質(zhì)量、價格以及交貨期的競爭越來越激烈。對大數(shù)電機(jī)廠來說，一個明顯的特點是多品種、小批量生產(chǎn)占主導(dǎo)地位。
展開 4.新能源純電動汽車拆裝仿真實訓(xùn)演示
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主要內(nèi)容：驅(qū)動電機(jī)三相線束總成拆卸、驅(qū)動電機(jī)三相線束總成裝配的演示過程
5.CAE在電機(jī)結(jié)構(gòu)仿真中的應(yīng)用
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主要內(nèi)容：
1.電機(jī)研發(fā)中的新挑戰(zhàn)與CAE技術(shù)
2.CAE應(yīng)用于各種電機(jī)類型
3.CAE在故障診斷中的應(yīng)用
4.電機(jī)CAE仿真相關(guān)技術(shù)
5.電機(jī)的CAE/CFD分析相關(guān)軟件
6.純電動汽車電機(jī)選型匹配計算
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主要內(nèi)容：
1.電機(jī)選型匹配的意義
2.電機(jī)選型匹配流程
3.參數(shù)計算
4.選型結(jié)果
5.電機(jī)快速選型工作介紹及使用
文檔
1.新能源汽車驅(qū)動電機(jī)技術(shù)發(fā)展-電機(jī)及冷卻方式
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2.新能源汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)
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3.電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈：受益電動化加速，重彈性和新技術(shù)
點擊鏈接查看內(nèi)容：https
展開 （轉(zhuǎn)）
1.背景描述
步進(jìn)電機(jī)是將繞組上所加脈沖電壓通過電磁耦合原理轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子上的機(jī)械角位移或線位移的一種裝置。
從步進(jìn)電機(jī)的本體上來講，主要圍繞步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)性能來進(jìn)行分析，其主要關(guān)注步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、齒槽結(jié)構(gòu)、主要尺寸以及生產(chǎn)成本。結(jié)合控制理論之后，會針對步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)性能進(jìn)行分析，其在連續(xù)運(yùn)行的過程中，存在溫升過高、噪聲過大等特點。
2.技術(shù)難點
考慮到步進(jìn)電機(jī)的磁路是軸向磁路，故步進(jìn)電機(jī)的CAE分析，必須采用3D靜態(tài)和3D瞬態(tài)分析。其中，3D靜態(tài)分析主要是針對定位力矩、矩角特性、靜力矩和繞組電流的關(guān)系、繞組電感和繞組電流的關(guān)系、繞組電感和轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系等開展分析；3D瞬態(tài)分析,主要是針對動態(tài)起動過程，最大起動頻率等開展分析。
考慮到步進(jìn)電機(jī)軸向磁通和齒數(shù)較多的情況，在CAE分析方面，存在以下幾個難點：
網(wǎng)格量大，收斂困難
目前一些電磁軟件在分析步進(jìn)電機(jī)中都遇到困難，原因在于步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)，具有眾多小齒和曲面，會極大增加剖分的網(wǎng)格量；同時在進(jìn)行瞬態(tài)運(yùn)動分析時，氣隙重新劃分的網(wǎng)格量也非常巨大。
計算速度
步進(jìn)電機(jī)的有限元仿真模型必須采用3D模型，故分析速度是必須考慮的因素。
此外，步進(jìn)電機(jī)的電磁分析，受到控制方式的影響，目前主流的控制方式有以下幾種，CAE仿真分析中，必須能夠模擬這樣的電流激勵方式；同時脈沖激勵時間非常短，對時間步長的設(shè)置要求也很高。
3.案例介紹
針對某實際步進(jìn)電機(jī)模型，進(jìn)行了靜態(tài)分析和瞬態(tài)分析。其中瞬態(tài)分析可以直接分析靜態(tài)量。該模型采用了兩段式的結(jié)構(gòu)，即包含兩個磁鋼，主要目的是為了提高輸出轉(zhuǎn)矩，如下圖所示：
瞬態(tài)分析主要針對空載情況，設(shè)置一個脈沖周期，電流激勵如下圖所示。
展開 3.1 整車狀態(tài)電機(jī)8階噪聲問題定位
通過整車測試分析，電機(jī)逆變器殼體8階振動曲線在490Hz存在明顯峰值，電機(jī)右懸置支架8階振動曲線在580Hz存在明顯峰值，電機(jī)近場、車內(nèi)前排8階噪聲及逆變器殼體、右懸置支架8階振動峰值對應(yīng)關(guān)系如圖7所示。其中，電機(jī)近場8階噪聲在490Hz和580Hz存在兩處峰值，與電機(jī)逆變器殼體和右懸置支架振動峰值對應(yīng)。
圖7 8階噪聲及逆變器殼體、右懸置支架8階振動
3.2 電機(jī)逆變器殼體模態(tài)分析
通過CAE模態(tài)仿真分析，計算出電機(jī)逆變器上殼體存在488Hz模態(tài)頻率，此模態(tài)頻率與整車測試逆變器殼體490Hz共振峰值對應(yīng)。逆變器上殼體模態(tài)計算結(jié)果如圖8所示:
圖8 逆變器上殼體模態(tài)計算結(jié)果
3.3 電機(jī)懸置支架模態(tài)分析
通過CAE模態(tài)仿真分析，計算出電機(jī)右懸置支架模態(tài)頻率為718Hz，電機(jī)右懸置支架模態(tài)頻率明顯高于整車測試580Hz峰值結(jié)果，判斷電機(jī)右懸置支架580Hz峰值為強(qiáng)迫振動問題。電機(jī)右懸置支架模態(tài)計算結(jié)果如圖9所示：
圖9 電機(jī)右懸置支架模態(tài)計算結(jié)果
3.4 電機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案
針對逆變器上殼體490Hz共振及電機(jī)右懸置支架580Hz強(qiáng)迫振動問題，分別制定結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。
展開 
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電機(jī)cae的最新內(nèi)容
主要內(nèi)容：
1.電機(jī)研發(fā)中的新挑戰(zhàn)與CAE技術(shù)
2.CAE應(yīng)用于各種電機(jī)類型
3.CAE在故障診斷中的應(yīng)用
4.電機(jī)CAE仿真相關(guān)技術(shù)
5.電機(jī)的CAE/CFD分析相關(guān)軟件
6.純電動汽車電機(jī)選型匹配計算
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主要內(nèi)容：
1.電機(jī)選型匹配的意義
本文作者基于某純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲表現(xiàn)，通過整車測試評價及電機(jī)本體CAE仿真分析的手段提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，優(yōu)化后電機(jī)嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲優(yōu)化提供了一定的依據(jù)及相關(guān)經(jīng)驗。
本文作者基于某純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲表現(xiàn)，通過整車測試評價及電機(jī)本體CAE仿真分析的手段提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，優(yōu)化后電機(jī)嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲優(yōu)化提供了一定的依據(jù)及相關(guān)經(jīng)驗。
本文作者基于某純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲表現(xiàn)，通過整車測試評價及電機(jī)本體CAE仿真分析的手段提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，優(yōu)化后電機(jī)嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲優(yōu)化提供了一定的依據(jù)及相關(guān)經(jīng)驗。
CAE仿真分析的手段提出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案，優(yōu)化后電機(jī)嘯叫噪聲降低明顯，對純電動汽車電機(jī)嘯叫噪聲優(yōu)化提供了一定的依據(jù)及相關(guān)經(jīng)驗。
本文與大家分享某電機(jī)廠對于新開發(fā)的某款電機(jī)進(jìn)行的CAE多物理場分析方法，其中涉及電磁分析、結(jié)構(gòu)分析（強(qiáng)度、振動、噪聲等）和散熱分析(流體、熱)。通過分析，可以為電機(jī)廠商提供電機(jī)電磁、結(jié)構(gòu)、噪聲、流場和溫度等一系列參數(shù)的分布情況，使開發(fā)人員能夠有針對性的進(jìn)行改善，從而大大縮短研發(fā)周期，降低研發(fā)成本。
瞬態(tài)響應(yīng)
12:30-13:30 午餐
13:30-15:00 電機(jī)振動噪聲試驗應(yīng)用及案例（禹丹江 博士，Siemens技術(shù)專家）
通過優(yōu)化機(jī)械和控制設(shè)計改善噪聲問題：定子的固有頻率；轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動頻率、工作頻率、激勵頻率與臨界轉(zhuǎn)速的關(guān)系；電機(jī)產(chǎn)生的振動是否滿足設(shè)計要求
試驗和系統(tǒng)仿真方法總體介紹
結(jié)構(gòu)試驗，模態(tài)分析
旋轉(zhuǎn)機(jī)械測試及分析
應(yīng)用Test&3D CAE
Bart Verrecas
11:15-12:15電動動力總成研發(fā)
· 通過優(yōu)化機(jī)械和控制設(shè)計改善噪聲問題
· 試驗和系統(tǒng)仿真方法總體介紹
· 案例：應(yīng)用Test&3D CAE優(yōu)化電機(jī)NVH性能
12:15-13:30午餐
13:30-14:30 電動動力總成研發(fā)
· 瞬態(tài)平順性和低頻駕駛性能評價
BartVerrecas
11:15-12:15電動動力總成研發(fā)
· 通過優(yōu)化機(jī)械和控制設(shè)計改善噪聲問題
· 試驗和系統(tǒng)仿真方法總體介紹
· 案例：應(yīng)用Test&3D CAE優(yōu)化電機(jī)NVH性能
12:15-13:30午餐
13:30-14:30 電動動力總成研發(fā)
· 瞬態(tài)平順性和低頻駕駛性能評價
Bart Verrecas
11:15-12:15電動動力總成研發(fā)
· 通過優(yōu)化機(jī)械和控制設(shè)計改善噪聲問題
· 試驗和系統(tǒng)仿真方法總體介紹
· 案例：應(yīng)用Test&3D CAE優(yōu)化電機(jī)NVH性能
12:15-13:30午餐
13:30-14:30 電動動力總成研發(fā)
· 瞬態(tài)平順性和低頻駕駛性能評價
