ansys 噪聲分析的案例
電機振動噪聲建模分析：ANSYS電機振動噪聲分析
結(jié)論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機振動噪聲，此外在此基礎上還可以進行多轉(zhuǎn)速分析以及對電機參數(shù)進行優(yōu)化分析。
文章來源：易仿真
電機振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析
電動機與發(fā)電機等電力設備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構諧響應分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機模型，電機的額定輸出功率為550W，額定電壓為220V，極對數(shù)為4，定子齒數(shù)為24個，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速為1500rpm，求電磁振動產(chǎn)生的噪聲大小。
本算例使用的模塊如下：
RMxprt模塊：建立電機類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場計算；
Structural 模塊：3D諧響應分析計算；
Acoustics ACT模塊：噪聲計算
注：Acoustics ACT模塊需要單獨安裝，請用戶到官方網(wǎng)站上自行下載。
圖1 電機模型
電機的電路模型如圖2所示。
圖2 電機電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進入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（關閉）按鈕將其關閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進如RMxprt電機設置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動和聲振粗糙度
圖6：Motor-CAD軟件與Mechanical軟件之間的結(jié)果ERP比較
Motor-CAD軟件中的NVH調(diào)諧操作簡單直觀，只需一次模態(tài)分析或測試數(shù)據(jù)即可調(diào)諧模態(tài)參數(shù)。正確調(diào)諧NVH模型后，我們可以在Motor-CAD軟件中運行NVH分析，以便更好地了解整個工作范圍內(nèi)的噪聲特征。最終，這將有助于避免產(chǎn)品重新設計和發(fā)布延遲，并且從長遠來看可以有效節(jié)省時間和資金。
基于ANSYS Workbench的變壓器振動噪聲仿真分析
變壓器性能包括散熱、噪聲、振動、抗短路能力等眾多因素，變壓器作為電站主要設備之一，并且是變電站主要噪聲源設備是研究的重點，因此變壓器的噪聲問題一直是設計人員關注的重點。
本文根據(jù)GB/T1094.10變壓器聲級測定標準，結(jié)合變壓器額定負載運行工況，基于ANSYS Workbench平臺實現(xiàn)了變壓器噪聲分析，從而在噪聲產(chǎn)生機理上進行深入研究，不僅可以在變壓器設計階段預估噪聲值，還可以為有效降低變壓器噪聲提供科學依據(jù)。
2 噪聲分析理論基礎
2.1 電磁分析基礎
電磁場理論由麥克斯韋方程組（如下圖所示）來描述。
求解方法上，數(shù)值法優(yōu)于解析法，近年來電磁場數(shù)值解法在工程及科學研究上的應用也越來越廣泛和高效。
電磁場的數(shù)值分析和計算通常歸結(jié)為求微分方程的解，對于偏微分方程，輔助邊界條件和初始條件即可獲得方程的定解。
ANSYS Maxwell 采用有限元法，將求解區(qū)域離散化為”單元“，采用Maxwell方程進行求解。
2.2 結(jié)構分析基礎
通過電磁場分析得到鐵芯和繞組所受的電磁力分布，對其進行傅里葉變換，可以得到電磁力各諧波分量的幅值和相位角大小，將其作為簡諧激勵源，進行結(jié)構的諧響應分析。
諧響應分析的運動控制方程為：
其中假設F和u做簡諧變化，則：
2.3 噪聲分析基礎
采用聲學有限元法求解聲學Helmholtz方程來計算聲場。
展開 
基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析
下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺的電機電磁噪聲仿真分析：
電動機與發(fā)電機等電力設備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機械噪聲及流致噪聲等等，本文通過ANSYS公司的官方案例為操作背景，詳細介紹如何將作用在定子上的瞬態(tài)電磁力作為結(jié)構諧響應分析的載荷計算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
圖1 電機模型
電機的電路模型如圖2所示。
圖2 電機電路模型
1）啟動Workbench。在Windows XP下單擊“開始”→“所有程序”→ANSYS15→Workbench15命令，即可進入Workbench主界面。
2）保存工程文檔。進入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（關閉）按鈕將其關閉。
3）雙擊Toolbox→Analysis System→RMxprt模塊建立項目A，如圖3所示。
4）雙擊項目A中的A1欄進如RMxprt電機設置平臺，如圖4所示。
圖3 RMxprt模塊 圖4 RMxprt平臺
5）依次選擇菜單RMxprt→Machine Type，在彈出的電機類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 基于Ansys的汽車氣動噪聲數(shù)值仿真分析實例
計算結(jié)果與分析
由于車速超過100km/h，氣動噪聲比較明顯，所以我們選擇車速100km/h和140km/h作對比。
用CFX軟件作求解器和后處理工具，從圖2可以看出，后視鏡區(qū)域、車頭、頂蓋、輪胎處及側(cè)圍后部是聲壓比較大（大于75dB）的地方，車身表面聲壓的峰值81dB。從圖3可以看出，后視鏡區(qū)域、車頭、前擋風玻璃、頂蓋、B柱、C柱、輪胎處及側(cè)圍后部是聲壓比較大（大于75dB）的地方，車身表面聲壓的峰值84dB。相比前一種工況，聲壓較大的區(qū)域擴大了，聲壓的峰值提高了3dB。
圖2 車身表面聲壓圖（u=100km/h）
圖3 車身表面聲壓圖（u=140km/h）
結(jié) 論
通過分析可以看出，噪聲較大的區(qū)域多發(fā)生在氣流分離，湍流運動比較劇烈的地方，因此優(yōu)化外形設計，減少突出物對氣流分離的影響是降低氣動噪聲的重要方法。
不同速度下，車身表面聲壓的分布圖，可以比較直觀地看到車身表面聲壓較大的地方。車速提高了40km/hr，聲壓的峰值提高了3dB。
展開 電機設計 | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動和聲振粗糙度（內(nèi)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(chǎn)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(zhàn)至關重要，以避免設計階段后期出現(xiàn)重大NVH問題。
電機NVH分析本質(zhì)上是一個結(jié)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(jié)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(nèi)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(xiàn)快速NVH分析，從而促進電機設計的迭代優(yōu)化。這種方法使用戶能夠調(diào)整關鍵設計參數(shù)（例如繞組配置、轉(zhuǎn)子和定子幾何結(jié)構以及結(jié)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(xiàn)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(jié)構簡化為簡單的環(huán)形結(jié)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(fā)生這種情況——如圖1所示，齒部幾何結(jié)構會影響定子軛剛度。
圖2比較了未調(diào)諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機在Ansys Mechanical結(jié)構有限元分析（FEA）軟件中的結(jié)果。
展開 【12月4-5日 上海】ANSYS官方培訓—電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）
培訓背景
電機，特別是現(xiàn)代高效能電機和新型永磁電機，作為工業(yè)領域最為重要的電能轉(zhuǎn)換設備，其直接/間接用電量占到了工業(yè)領域總用電量的近75%，如何在電機方案設計前期有效提升產(chǎn)品的效率？如何在保證效率的同時綜合提升電機的散熱性能指標？如何優(yōu)化電機振動和噪音？如何盡可能的壓縮產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品的開發(fā)成本？上述問題嚴重制約著電機研發(fā)、設計企業(yè)和研究院所的長期穩(wěn)定發(fā)展，以及產(chǎn)品的核心競爭力提升。
為了推進中國電機設計企業(yè)和院所的產(chǎn)品設計能力提升、解決電機設計工程師在實際設計中面臨的工程問題；同時，也為了讓廣大電機設計工程師更好的使用軟件，普及ANSYS電機多物理場耦合分析高級功能， ANSYS公司（原廠）特定于12月4日在上海開辦 “電機多場耦合仿真（電磁、流體、振動、噪聲耦合分析）”專題班，幫助您全面了解ANSYS軟件最新功能與使用技巧，解答您在軟件使用中的疑惑與問題，并將上述軟件的各項功能靈活高效地應用于仿真中，解決目前一些研究熱點中的仿真難題，提升高效電機產(chǎn)品研制和設計效率。
培訓合格者發(fā)放ANSYS技術培訓認證證書。
展開 電機振動噪聲建模分析：基于導入DXF轉(zhuǎn)子模型導入MANATEE的振動噪聲仿真分析
通過導入DXF文件與MANATEE的耦合可以更加方便，更加準確的進行電機電磁振動噪聲的仿真分析，為用戶提供了切實可行的解決方案。
文章來源：天源科技
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）
目前，新能源汽車電機的噪聲問題變得越來越突出，電機的電磁振動噪聲是設計人員研究的熱點問題，而電磁振動噪聲的激勵源電磁力波至關重要。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(jù)，并為永磁同步電機的E-NVH提供優(yōu)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(yōu)化設計，競品分析，拆解分析等。開發(fā)至今，已被全球主要的整車生產(chǎn)企業(yè)、電機生產(chǎn)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(nèi)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(xù)的降噪方案提供思路。下圖所示電機的Motor-CAD模型圖，內(nèi)置式永磁同步電機，具體的結(jié)構參數(shù)設置在此不再贅述。
展開 整車電機振動噪聲：某混合動力汽車電機噪聲分析和降噪設計
以某開發(fā)過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象，針對其開發(fā)過程中出現(xiàn)的電機高頻噪聲過大問題，采取正向設計方法進行優(yōu)化，提升了該電機的NVH性能，其聲品質(zhì)有大幅提高。研究內(nèi)容對工程實際具有指導意義。
關鍵詞
：混合動力電動汽車；NVH；電機
0 引言
混合動力電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比結(jié)構差異較大．傳動系統(tǒng)及其運行模式作了改變。致使整車的振動噪聲與傳統(tǒng)車相比具有新特點，傳動系統(tǒng)在不同模式下表現(xiàn)出不同的NVH問題【I‘]，使得振動噪聲的控制更為復雜。較低的背景噪聲使得原來傳統(tǒng)汽車中被掩蓋的噪聲凸顯出來，電機的高頻電磁噪聲會嚴重降低車內(nèi)噪聲的聲音品質(zhì)，同時降低乘坐舒適性。另外。電機的高扭矩和高轉(zhuǎn)速特性對齒輪系統(tǒng)的高頻嘯叫噪聲控制提出了新挑戰(zhàn)，電動汽車動力總成振動噪聲問題不單單是發(fā)動機和變速器的結(jié)構噪聲和燃燒噪聲問題．傳動結(jié)構的變化導致發(fā)動機、電機、齒輪系統(tǒng)之間耦合振動更為復雜。目前針對電動汽車NVH研究的相關文獻較少。振動噪聲設計應該是正向設計而不是逆向設計。振動噪聲問題應該在設計階段就進行杜絕和優(yōu)化，而不是出廠和售后問題。文中以某開發(fā)過程中的混合動力轎車動力總成為研究對象．對其開發(fā)過程中電機高頻噪聲過大問題進行正向設計，采取優(yōu)化措施。提升了該電機的NVH性能。其聲品質(zhì)有大幅提高，對工程實際有指導意義。
1 問題描述及NVH測試
該車型的動力傳動系由發(fā)動機、行星齒輪系統(tǒng)、主電機、電池組、后驅(qū)電機組成。樣車在試車階段純電動模式驅(qū)動。電機轉(zhuǎn)速6250r／min時，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車內(nèi)噪聲主觀評價較差，聲品質(zhì)較差；另外起步階段電機的高頻電磁噪聲同樣較大。該電機為8極48槽(極對數(shù)p=4)同步電機，該混合動力汽車的動力傳動系簡圖如圖1所示。
展開 
LMS-Signature模塊/NVH（振動噪聲測試模塊） 附LMS 振動噪聲測試與分析系統(tǒng)下載
數(shù)據(jù)分析的頻率分辨率一定要選擇正確，要不然下邊的切片等都會受到影響；
3. 切片的類型及帶寬要按需求進行設置；
4. Processing Option中有三個模式，區(qū)別為：Online Processing測試完后，需要若干秒進行計算，計算完才可以進行下一組的測量；Inline Processing邊測試系統(tǒng)邊后臺計算，測試完后可以直接進行下一組的測試；Delay Processing為測試完之后，暫時不進行計算，可以立即進行下一組測量，后續(xù)你可以選中某些數(shù)據(jù)進行計算。可以根據(jù)硬件情況及數(shù)據(jù)情況進行酌情選擇。
十一、Measure模塊
測試界面
F3/F4/F5/F6/F8等相當于快捷方式，可以對之前的設置進行檢查。
測試時支持快捷鍵采集，根據(jù)Keyboard Information進行設置即可。
測試前注意事項：
1. 一定要勾選Save Througput，這個是原始數(shù)據(jù)，最重要的，有這個其他后處理都可以進行；
2. 通道是否全部進行了勾選；
3. 采樣率是否設置正確，這一點很重要，采樣率可以設高（后處理計算的頻率低些就行），但一定不要設置低了，設置低了后處理是不可能把高頻率的部分計算出來的，這個直接影響了原始數(shù)據(jù)是否正確；最好就按需求進行正常設置即可。
4. 要看清楚設置的是分析頻率還是采樣率，采樣率一般是分析頻率的2.56倍。
下載地址：LMS 振動噪聲測試與分析系統(tǒng)
展開 噪聲源測試分析技術及汽車通過噪聲工程解決方案技術交流會
噪聲源測試分析技術及汽車通過噪聲工程解決方案技術交流會
Date
16 Jul 2013 - 17 Jul 2013
Event Type
Seminar
LMS Office
LMS China
Country
China
Place
天津
Participation fee
免費
邀請函：
主辦方：LMS公司
合作方：中國汽車技術研究中心，中國汽車工程學會振動噪聲分會
2013-2015年即將實行新的通過噪聲試驗標準及限值要求，汽車廠家將面臨很大的挑戰(zhàn)，試驗程序?qū)⒏鼮閺碗s，限值要求將更為嚴格；同時，隨著國內(nèi)生活水平的提高，人們對汽車的舒適性要求也不斷提高，各個汽車廠家都在努力提升自身產(chǎn)品的聲音和振動品質(zhì)。
作為全球工程領域振動噪聲仿真和測試分析技術的領導者，為增進國內(nèi)汽車NVH工程人員和研發(fā)決策者更深入地了解噪聲源識別，以及汽車通過噪聲的工程分析技術的最新測試手段及工程分析技術，LMS公司特定于7月16日-7月17日在天津舉辦為期1天半，關于噪聲源測試分析技術及汽車通過噪聲工程解決方案專題交流會。此次技術交流會將對各種噪聲源測試分析技術以及通過噪聲的測試及工程分析手段進行詳細介紹，會議期間將在在中國汽車技術中心（天津）整車通過噪聲消聲室內(nèi)，進行各項測試分析技術的現(xiàn)場試驗演示。
展開 葉輪機械氣動噪聲高級應用公開課
【培訓講師】 上海安世亞太資深流體技術專家
【培訓時間】 2023年3月2日~3月3日
【培訓費用】 4000元/人
【培訓等級】 中級
【培訓地點】 上海安世亞太公司，上海市浦東新區(qū)平家橋路36號晶耀前灘5號樓9樓（地鐵6/8/11號線東方體育中心站4號口出）
【培訓特色】
—— 精品小班課，資深工程師授課
—— 項目經(jīng)驗豐富，精準匹配行業(yè)
—— 理論與上機結(jié)合，教學質(zhì)量有保障
—— 真實案例教學，貼合企業(yè)實際需求
—— 設立分級課程，循序漸進培養(yǎng)仿真能力
—— 安世亞太官方培訓證書，豐富職業(yè)履歷
【培訓日程】
第一天上午：
· 聲學理論知識介紹
聲音傳播、聲速、時頻轉(zhuǎn)換、譜分析、聲源的分類、聲學與CFD關系
· 計算聲學CAA
概述、計算需求（網(wǎng)格、時間步）、湍流模型、數(shù)值方法、邊界條件、圓柱繞流CAA案例介紹
第一天下午：
· ANSYS氣動噪聲分析方法介紹
聲學比擬，F(xiàn)W-H方法介紹、寬頻噪聲方法介紹
· 聲比擬法（FW-H方程）案例演示
以二維圓柱繞流的案例展開，詳細介紹如何采用FW-H方法模擬因流動產(chǎn)生的近場噪聲，具體包括：
· 如何進行紊流大渦模擬
· 如何建立模型以獲得氣動聲學數(shù)據(jù)
· 如何分析可壓縮流中的聲壓信號
· 如何保存感興趣區(qū)域的聲源數(shù)據(jù)，計算近場和遠場的聲壓信號
· 如何使用FFT對結(jié)果進行后處理
· 寬頻法（Boardband Model）案例操作演示（上機操作）
詳細介紹如何使用寬頻噪聲模型求解車體產(chǎn)生的聲學場的基本設置和求解過程。
該部分內(nèi)容會搭配上機實操，手把手教學，保障學員能夠掌握核心方法和內(nèi)容。
展開 空調(diào)系統(tǒng)噪聲分析及降噪措施特性分析
本文闡述了噪聲對人體產(chǎn)生的主要危害。分析了暖通空調(diào)設備中的主要噪聲源，針對性地給出了一些降低噪聲的方法和措施。以一個噪聲改造實例詳細地分析了噪聲產(chǎn)生的原因，給出了改善噪聲的改造方案，并通過實測值驗證了上述解決方案的可行性。系統(tǒng)改造后，噪聲達到設計要求
空調(diào)系統(tǒng)噪聲分析及降噪措施特性分析.pdf
