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登錄噪聲ansys的案例
基于ANSYS Workbench的變壓器振動(dòng)噪聲仿真分析
變壓器性能包括散熱、噪聲、振動(dòng)、抗短路能力等眾多因素,變壓器作為電站主要設(shè)備之一,并且是變電站主要噪聲源設(shè)備是研究的重點(diǎn),因此變壓器的噪聲問題一直是設(shè)計(jì)人員關(guān)注的重點(diǎn)。
本文根據(jù)GB/T1094.10變壓器聲級(jí)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合變壓器額定負(fù)載運(yùn)行工況,基于ANSYS Workbench平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了變壓器噪聲分析,從而在噪聲產(chǎn)生機(jī)理上進(jìn)行深入研究,不僅可以在變壓器設(shè)計(jì)階段預(yù)估噪聲值,還可以為有效降低變壓器噪聲提供科學(xué)依據(jù)。
2 噪聲分析理論基礎(chǔ)
2.1 電磁分析基礎(chǔ)
電磁場(chǎng)理論由麥克斯韋方程組(如下圖所示)來(lái)描述。
求解方法上,數(shù)值法優(yōu)于解析法,近年來(lái)電磁場(chǎng)數(shù)值解法在工程及科學(xué)研究上的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛和高效。
電磁場(chǎng)的數(shù)值分析和計(jì)算通常歸結(jié)為求微分方程的解,對(duì)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(jìn)行求解。
2.2 結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)
通過(guò)電磁場(chǎng)分析得到鐵芯和繞組所受的電磁力分布,對(duì)其進(jìn)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(jiǎn)諧激勵(lì)源,進(jìn)行結(jié)構(gòu)的諧響應(yīng)分析。
諧響應(yīng)分析的運(yùn)動(dòng)控制方程為:
其中假設(shè)F和u做簡(jiǎn)諧變化,則:
2.3 噪聲分析基礎(chǔ)
采用聲學(xué)有限元法求解聲學(xué)Helmholtz方程來(lái)計(jì)算聲場(chǎng)。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析:ANSYS電機(jī)振動(dòng)噪聲分析
噪聲、振動(dòng)與聲振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)(在~20Hz-20kHz之間)的常見術(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,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【W(wǎng)orkbench】->【Toolbox】->【Analysis Systems】,添加一個(gè)Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
展開 電機(jī)振動(dòng)噪聲建模分析: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
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 Ansys | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動(dòng)和聲振粗糙度
正確調(diào)諧NVH模型后,我們可以在Motor-CAD軟件中運(yùn)行NVH分析,以便更好地了解整個(gè)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(shè)計(jì)和發(fā)布延遲,并且從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看可以有效節(jié)省時(shí)間和資金。

基于ANSYS Workbench平臺(tái)的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
圖61 A記權(quán)聲壓級(jí)
4.結(jié)論
本操作案例僅介紹了如何在ANSYS Workbench平臺(tái)上,通過(guò)Maxwell電磁模塊與Mechanical模塊進(jìn)行電機(jī)的電磁結(jié)構(gòu)噪聲仿真的操作流程,對(duì)電機(jī)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真計(jì)算時(shí)需要充分考慮電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
以上文章來(lái)源于ANSYS,作者ANSYS中國(guó)
干貨 | ANSYS Fluent氣動(dòng)噪聲仿真模型解析
氣動(dòng)噪聲是由于氣流流過(guò)固體表面引起的氣流壓力擾動(dòng)產(chǎn)生,它起因于氣體內(nèi)部的脈動(dòng)質(zhì)量源(單極子噪聲源)、作用力的空間梯度(偶極子噪聲源)和應(yīng)力張量的變化(四極子噪聲源)。氣動(dòng)噪聲問題在各種高速機(jī)械中均有產(chǎn)生,比如高鐵、飛機(jī)、汽車以及旋轉(zhuǎn)機(jī)械等領(lǐng)域(見圖1)。
圖1 氣動(dòng)噪聲的應(yīng)用領(lǐng)域
ANSYS Fluent提供了三種解決氣動(dòng)噪聲的方法,分別是直接計(jì)算法(CAA)、聲比擬法(FW-H方程)、寬頻法(Boardband Model)(見圖2)。由于聲波方程可認(rèn)為是三維可壓縮N-S湍流方程的變形形式,所以求解N-S方程可以描述聲波產(chǎn)生和傳播現(xiàn)象。
但流動(dòng)和聲學(xué)變量尺度跨度很大,所以CAA方法對(duì)于精度要求和硬件要求都很高,在實(shí)際工程問題中不可行。而更多采用的是將波動(dòng)方程和流動(dòng)方程解耦的聲比擬法和寬頻方法。具體理論方程可參考ANSY。
圖2 ANSYS Fluent中氣動(dòng)聲學(xué)模型
以軸流風(fēng)機(jī)為例,對(duì)其氣動(dòng)噪聲進(jìn)行仿真。首先進(jìn)行穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)計(jì)算,可采用多參考系(MRF),為后面的瞬態(tài)計(jì)算提供初始流場(chǎng);其次,可采用滑移網(wǎng)格進(jìn)行瞬態(tài)計(jì)算,控制時(shí)間步長(zhǎng),且至少得到多個(gè)周期的變化方可結(jié)束;然后,開啟聲比擬模型,設(shè)置sources及receivers,進(jìn)行聲場(chǎng)仿真,并輸出相關(guān)參數(shù)變化曲線;最后,通過(guò)傅里葉變換(FFT)得到聲壓級(jí)頻譜曲線(見圖3)。
展開 ANSYS Fluent 19.0汽車表面寬頻噪聲模擬 ¥8.88
本教程使用ANSYS Fluent 19.0軟件,對(duì)一汽車模型外流場(chǎng)流動(dòng)動(dòng)所引起的寬頻噪聲進(jìn)行聲學(xué)仿真,文檔內(nèi)包含詳細(xì)的網(wǎng)格導(dǎo)入、模型選擇、材料物性、邊界條件、求解參數(shù)、后處理的設(shè)置。通過(guò)broadband noise方法求解獲得寬頻噪聲。詳細(xì)介紹了網(wǎng)格導(dǎo)入、模型選擇、材料物性、邊界條件、求解參數(shù)、后處理的設(shè)置。采用寬頻噪聲模型模擬外流場(chǎng)引起的寬頻噪聲,后期通過(guò)不同的模型修正獲得不同類型的噪聲衡量。
Ansys 2023直播合集!Fluent、LS-DYNA、電池?zé)帷?em>噪聲、電子設(shè)計(jì)...
本次系列直播將帶大家了解Ansys在Fluent、LS-DYNA、電池?zé)帷?em>噪聲、電子設(shè)計(jì)、光學(xué)...等方面的創(chuàng)新技術(shù)及應(yīng)用案例,由多位原廠專家講解,相關(guān)行業(yè)的工程設(shè)計(jì)師們都可以來(lái)觀看學(xué)習(xí)哦~
點(diǎn)擊直播名稱,即可查看更多詳情介紹
時(shí)間
直播名稱
直播狀態(tài)
6月2日
Ansys Twin Builder 2023 R1新功能介紹
已結(jié)束
6月7日
基于分布式計(jì)算的新一代高性能門級(jí)功耗分析工具PowerArtist-SC介紹
未開始
6月8日
Ansys Discovery 2023 R1新功能介紹
未開始
6月13日
Ansys Fluent GPU求解器2023 R1 新功能與案例
未開始
6月15日
Ansys Fluent電池?zé)崾Э胤抡鎸?shí)例與驗(yàn)證
未開始
6月20日
RedHawk-SC SigmaDvD:突破性高局部噪聲覆蓋率的全新算法
未開始
6月27日
Ansys Camera鏈路一站式設(shè)計(jì)與仿真
未開始
6月29日
Ansys Speos 在鏡頭雜散光分析中的解決方案
未開始
7月4日
Ansys Speos Texture Mapping功能介紹及使用技巧
未開始
7月6日
Ansys Speos在HUD仿真中的解決方案
未開始
7月18日
LS-DYNA電池結(jié)構(gòu)高級(jí)技術(shù)分析
未開始
7月20日
Ansys 多物理場(chǎng)解決方案在電源管理芯片的應(yīng)用
未開始
7月25日
Ansys Zemax 生物醫(yī)療應(yīng)用解決方案
未開始
7月27日
采用 Ansys 設(shè)計(jì)優(yōu)化光子集成器件與電路
未開始
11月7日
Ansys Zemax 和 Speos 在HUD
展開 基于Ansys的汽車氣動(dòng)噪聲數(shù)值仿真分析實(shí)例
隨著車輛性能的提高及高等級(jí)公路的建設(shè),車輛的速度越來(lái)越快,車輛外流場(chǎng)的氣動(dòng)噪聲以車速的6次方的數(shù)量增長(zhǎng)。因而,當(dāng)車輛的其它噪聲得到有效的控制后,車輛的氣動(dòng)噪聲就變得尤為重要了。70年代研究人員發(fā)現(xiàn),車速為 70km/h的情況下,氣動(dòng)噪聲的范圍為62~78dB;而在速度為110km/h的情況下,氣動(dòng)噪聲的范圍達(dá)到80~90dB。新的研究表明,車速超過(guò)100km/h,氣動(dòng)噪聲對(duì)車外噪聲的影響己超過(guò)了其它噪聲。
數(shù)值模擬方法可在新車設(shè)計(jì)初期的造型階段進(jìn)行氣動(dòng)噪聲的預(yù)測(cè),為選型及造型參數(shù)修改提供依據(jù),從而可以較早地得到較理想的產(chǎn)品,避免產(chǎn)品缺陷。
湍流模型的選擇
氣動(dòng)噪聲模擬可以選擇幾種不同的數(shù)值方法,大渦模擬可以得到精確的模擬效果,但要求生成的網(wǎng)格質(zhì)量好,計(jì)算比較耗時(shí)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始階段,往往需要噪聲的大致分布情況,基于模型的噪聲源方法可以解決這一問題。
模型的湍流動(dòng)能輸運(yùn)方程:
湍流動(dòng)能耗散率輸運(yùn)方程:
式中:
Gk為平均速度梯度產(chǎn)生的湍流動(dòng)能
Gb為浮力產(chǎn)生的湍流動(dòng)能
β為熱膨脹系數(shù)
μt 為湍流粘度
σk,σt為k,ε的湍流普朗特常數(shù)。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),模擬中使用的常數(shù)分別取值為:Cμ=0.09,σk=1.0,σε=1.3,C1ε=1.44,C2ε=1.92,C3ε=1。
基于公司現(xiàn)在對(duì)氣動(dòng)噪聲的要求,選擇模型是比較適宜的。
模型網(wǎng)格的劃分和計(jì)算域的建立
模型是在CATIA軟件上建立的,然后導(dǎo)入ICEMCFD軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。為了提高計(jì)算的效率,對(duì)模型的底部進(jìn)行了簡(jiǎn)化處理。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),流場(chǎng)仿真計(jì)算所取的計(jì)算域到達(dá)一定的大小時(shí),汽車的流場(chǎng)就不再受計(jì)算域大小的限制。
展開 使用ANSYS CFX為渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生更少噪聲的風(fēng)扇
Usanin, Aviadvigatel Perm
翻譯:上海安世亞太
前言
由于針對(duì)有害排放物和噪聲水平具有嚴(yán)格的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)和開發(fā)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的公司正面臨著艱巨的任務(wù)——制造具有高生態(tài)效率的發(fā)動(dòng)機(jī)。為了滿足這些要求,需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生的過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,以深入了解發(fā)生的情況,并確定導(dǎo)致這種行為的因素。對(duì)于高旁路比的航空發(fā)動(dòng)機(jī),風(fēng)扇級(jí)產(chǎn)生的聲噪聲是發(fā)動(dòng)機(jī)總噪聲水平的主要貢獻(xiàn)者。
針對(duì)這些噪聲要求,我們使用ANSYS CFX計(jì)算流體力學(xué)(CFD)軟件來(lái)估算不同風(fēng)扇級(jí)幾何的氣動(dòng)和聲學(xué)效率。
圖1. 風(fēng)扇級(jí)幾何模型
幾何模型
為了開發(fā)FEGV(風(fēng)扇出口導(dǎo)葉)的幾何,將FEGV中表面非定常壓差的區(qū)域平均振幅作為轉(zhuǎn)子-定子聲源的主要來(lái)源。振幅由風(fēng)扇級(jí)的三維非定常CFD計(jì)算獲得。參考文獻(xiàn)表明,使用該方法的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有良好一致性。
圖2. FEGV形狀
這種風(fēng)扇是為一種先進(jìn)的新型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)的。將進(jìn)口導(dǎo)葉(IGV)和風(fēng)扇出口導(dǎo)葉(FEGV)按20%比例縮放,以縮小分析域的規(guī)模。結(jié)果域包含1個(gè)風(fēng)扇葉片通道、2個(gè)FEGV通道和4個(gè)IGV通道。網(wǎng)格模型由大約150萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)組成。研究了四種不同幾何形狀的出口導(dǎo)葉。
選擇徑向設(shè)計(jì)(無(wú)傾角)作為初始幾何。具有20度和30度傾斜角的葉片分別被選作第二種和第三種幾何。具有沿著葉片高度的曲線軸的葉片選作第四種幾何類型。
結(jié)果分析
所有的CFD計(jì)算都是在ANSYS CFX(CFX-5.6)中進(jìn)行的,因?yàn)樵撥浖鉀Q方案對(duì)非定常流動(dòng)有良好的效果。對(duì)風(fēng)扇級(jí)進(jìn)行了非定常CFD計(jì)算,計(jì)算結(jié)果表明:
葉片中表面的壓力與吸入面之間存在非定常壓差。然后對(duì)中表面的壓差進(jìn)行傅里葉變換。
展開 Ansys CFD氣動(dòng)噪聲解決方案【8月7日直播】
Ansys CFD 提供了多種氣動(dòng)噪聲解決方案,主要基于 Fluent 軟件,通過(guò)不同的聲學(xué)模型和計(jì)算方法來(lái)實(shí)現(xiàn),常見的有直接計(jì)算法、聲比擬法和寬頻法。
8月7日,Ansys官方策劃的研討會(huì)『Ansys CFD氣動(dòng)噪聲解決方案』主要介紹Fluent在氣動(dòng)噪聲方面的應(yīng)用、案例,包括基于瞬態(tài)的CFD氣動(dòng)噪聲分析,基于穩(wěn)態(tài)的CFD氣動(dòng)噪聲分析,聲品質(zhì)分析及氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲耦合分析等,干貨滿滿,下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間:8月7日(星期四),16:00-17:00
內(nèi)容簡(jiǎn)介:主要介紹Fluent在氣動(dòng)噪聲方面應(yīng)用及案例,包括基于瞬態(tài)CFD的氣動(dòng)噪聲分析方法,基于穩(wěn)態(tài)的CFD氣動(dòng)噪聲分析方法,聲品質(zhì)分析及氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲耦合分析方法,以及Ansys加速氣動(dòng)噪聲的解決方案。
講師:
胡日新 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
主要負(fù)責(zé)Fluent在氣動(dòng)噪聲方向的技術(shù)支持,擁有多年氣動(dòng)噪聲仿真項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累。擅長(zhǎng)外氣動(dòng)噪聲、旋轉(zhuǎn)機(jī)械等多類型氣動(dòng)噪聲的數(shù)值模擬與分析及氣動(dòng)-振動(dòng)噪聲耦合分析與優(yōu)化。
形式:線上
費(fèi)用:免費(fèi)
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技術(shù)鄰簡(jiǎn)介:
技術(shù)鄰專注于工科技術(shù)社區(qū),從最早的CAE技術(shù)社區(qū)(中國(guó)CAE聯(lián)盟)發(fā)展而來(lái),在CAE領(lǐng)域有20年的教學(xué)和咨詢服務(wù)經(jīng)驗(yàn)。
仿真服務(wù)、Ansys 2025R1系列往期錄播免費(fèi)領(lǐng)取,更多資料,掃碼添加技術(shù)鄰客服詳細(xì)咨詢~
(??添加客服回復(fù)【ANR1】了解更多??)
●Ansys Fluent零基礎(chǔ)速成攻略——15天逆襲CFD中級(jí)工程師(新增12章節(jié)內(nèi)容!加課不加價(jià)?。?/span>
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誠(chéng)邀您參加ANSYS/Apache 集成電路電源噪聲與可靠性技術(shù)研討會(huì)
另外,來(lái)自封裝、PCB、系統(tǒng)對(duì)芯片性能的影響也越來(lái)越嚴(yán)重,導(dǎo)致電源噪聲和可靠性簽核變得越來(lái)越困難。尤其在進(jìn)入高性能計(jì)算、汽車電子等向來(lái)對(duì)可靠性和產(chǎn)品使用壽命有著更嚴(yán)苛要求的市場(chǎng)時(shí),集成電路企業(yè)是否具備全面而且完整的電源噪聲和可靠性分析方法尤其重要。
為此,ANSYS中國(guó)和《中國(guó)集成電路》雜志社共同為廣大集成電路設(shè)計(jì)工程師們安排了ANSYS/Apache集成電路電源噪聲與可靠性技術(shù)研討會(huì),此次技術(shù)研討會(huì)將針對(duì)大家當(dāng)前所面臨的問題和疑慮提供一個(gè)清晰的視角和解決方案,我們誠(chéng)摯邀請(qǐng)大家參與此次研討會(huì)。
會(huì)議基本信息
會(huì)議日期:
2017年5月12日
會(huì)議地點(diǎn):
上海長(zhǎng)榮桂冠酒店
酒店地址:
上海市浦東新區(qū)祖沖之路1136號(hào),近金科路
會(huì)議免費(fèi),報(bào)名后通過(guò)審核即可獲得免費(fèi)門票。
展開 電機(jī)設(shè)計(jì) | 利用Ansys Motor-CAD NVH調(diào)諧分析噪聲、振動(dòng)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(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、維護(hù)成本增加和客戶滿意度下降。因此,在設(shè)計(jì)早期階段解決NVH挑戰(zhàn)至關(guān)重要,以避免設(shè)計(jì)階段后期出現(xiàn)重大NVH問題。
電機(jī)NVH分析本質(zhì)上是一個(gè)結(jié)合了電磁和機(jī)械分析的、復(fù)雜的多物理場(chǎng)問題——因?yàn)殡姍C(jī)NVH問題通常源于電磁力與結(jié)構(gòu)組件(如定子)之間的相互作用。因此,全面了解電機(jī)的電磁和機(jī)械屬性對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其NVH性能至關(guān)重要。
Ansys Motor-CAD電機(jī)設(shè)計(jì)工具是一款專用解決方案,可用于在整個(gè)扭矩-速度范圍內(nèi)對(duì)電機(jī)進(jìn)行多物理場(chǎng)仿真。利用該工具,用戶能夠在同一個(gè)用戶界面中評(píng)估電磁、熱和機(jī)械性能。將電磁和機(jī)械模塊集成到Motor-CAD軟件中,可實(shí)現(xiàn)快速NVH分析,從而促進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)的迭代優(yōu)化。這種方法使用戶能夠調(diào)整關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)(例如繞組配置、轉(zhuǎn)子和定子幾何結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)材料),并快速評(píng)估其對(duì)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(shí)現(xiàn)最佳平衡。
為了進(jìn)行快速NVH分析,Motor-CAD軟件使用一種分析機(jī)械模型,將定子幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的環(huán)形結(jié)構(gòu)。然而,其在剛度計(jì)算方面有局限性。例如,當(dāng)齒底較寬時(shí),就會(huì)發(fā)生這種情況——如圖1所示,齒部幾何結(jié)構(gòu)會(huì)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(jī)在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析(FEA)軟件中的結(jié)果。
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電機(jī)多場(chǎng)耦合仿真(電磁、流體、振動(dòng)、噪聲耦合分析)
培訓(xùn)背景
電機(jī),特別是現(xiàn)代高效能電機(jī)和新型永磁電機(jī),作為工業(yè)領(lǐng)域最為重要的電能轉(zhuǎn)換設(shè)備,其直接/間接用電量占到了工業(yè)領(lǐng)域總用電量的近75%,如何在電機(jī)方案設(shè)計(jì)前期有效提升產(chǎn)品的效率?如何在保證效率的同時(shí)綜合提升電機(jī)的散熱性能指標(biāo)?如何優(yōu)化電機(jī)振動(dòng)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(yán)重制約著電機(jī)研發(fā)、設(shè)計(jì)企業(yè)和研究院所的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展,以及產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力提升。
為了推進(jìn)中國(guó)電機(jī)設(shè)計(jì)企業(yè)和院所的產(chǎn)品設(shè)計(jì)能力提升、解決電機(jī)設(shè)計(jì)工程師在實(shí)際設(shè)計(jì)中面臨的工程問題;同時(shí),也為了讓廣大電機(jī)設(shè)計(jì)工程師更好的使用軟件,普及ANSYS電機(jī)多物理場(chǎng)耦合分析高級(jí)功能, ANSYS公司(原廠)特定于12月4日在上海開辦 “電機(jī)多場(chǎng)耦合仿真(電磁、流體、振動(dòng)、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(xiàng)功能靈活高效地應(yīng)用于仿真中,解決目前一些研究熱點(diǎn)中的仿真難題,提升高效電機(jī)產(chǎn)品研制和設(shè)計(jì)效率。
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