整車噪聲ANSYS的案例
整車電機(jī)振動噪聲：某混合動力汽車電機(jī)噪聲分析和降噪設(shè)計(jì)
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(jī)高頻噪聲過大問題，采取正向設(shè)計(jì)方法進(jìn)行優(yōu)化，提升了該電機(jī)的NVH性能，其聲品質(zhì)有大幅提高。研究內(nèi)容對工程實(shí)際具有指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞
：混合動力電動汽車；NVH；電機(jī)
0 引言
混合動力電動汽車與傳統(tǒng)汽車相比結(jié)構(gòu)差異較大．傳動系統(tǒng)及其運(yùn)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(diǎn)，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(fù)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(jī)的高頻電磁噪聲會嚴(yán)重降低車內(nèi)噪聲的聲音品質(zhì)，同時(shí)降低乘坐舒適性。另外。電機(jī)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(jī)和變速器的結(jié)構(gòu)噪聲和燃燒噪聲問題．傳動結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致發(fā)動機(jī)、電機(jī)、齒輪系統(tǒng)之間耦合振動更為復(fù)雜。目前針對電動汽車NVH研究的相關(guān)文獻(xiàn)較少。振動噪聲設(shè)計(jì)應(yīng)該是正向設(shè)計(jì)而不是逆向設(shè)計(jì)。振動噪聲問題應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段就進(jìn)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(jī)高頻噪聲過大問題進(jìn)行正向設(shè)計(jì)，采取優(yōu)化措施。提升了該電機(jī)的NVH性能。其聲品質(zhì)有大幅提高，對工程實(shí)際有指導(dǎo)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(jī)、行星齒輪系統(tǒng)、主電機(jī)、電池組、后驅(qū)電機(jī)組成。樣車在試車階段純電動模式驅(qū)動。電機(jī)轉(zhuǎn)速6250r／min時(shí)，駕駛室存在高頻電磁噪聲，車內(nèi)噪聲主觀評價(jià)較差，聲品質(zhì)較差；另外起步階段電機(jī)的高頻電磁噪聲同樣較大。該電機(jī)為8極48槽(極對數(shù)p=4)同步電機(jī)，該混合動力汽車的動力傳動系簡圖如圖1所示。
展開 發(fā)動機(jī)激勵整車結(jié)構(gòu)噪聲混合仿真分析
摘 要：為解決整車開發(fā)早期沒有載荷譜無法進(jìn)行整車發(fā)動機(jī)激勵噪聲預(yù)測的困境，本文采用多體進(jìn)行發(fā)動機(jī)動力學(xué)分析，發(fā)動機(jī)載荷，結(jié)合有限元仿真技術(shù)，對整車進(jìn)行發(fā)動機(jī)階次及overall分析，針對低頻轟鳴聲進(jìn)行TPA診斷優(yōu)化分析，結(jié)果證明仿真能反饋實(shí)車的主要問題，能有效為整車NVH前期開發(fā)提供有效的計(jì)算方法和指導(dǎo)方向。
關(guān)鍵詞：發(fā)動機(jī)激勵噪聲，多體，有限元，TPA
1.引言
發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲作為乘用車噪聲最大貢獻(xiàn)源[1][2]，一直是NVH工程師最大難題之一。為解決發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)噪聲，在不更改發(fā)動機(jī)內(nèi)部運(yùn)動件的情況下，眾多學(xué)者一直在不斷地做著各方面的研究和嘗試。近十年來，懸置系統(tǒng)解耦率分析方法已經(jīng)非常成熟[3][4]，對NVH工程應(yīng)用起到非常重要的指導(dǎo)作用。發(fā)動機(jī)接附點(diǎn)模態(tài)動剛度結(jié)構(gòu)有限元仿真與優(yōu)化[5][6]，避免了結(jié)構(gòu)剛性不足所帶來的結(jié)構(gòu)噪聲問題。車身傳遞函數(shù)仿真分析優(yōu)化技術(shù)[7][8]，改善了對發(fā)動機(jī)激勵結(jié)構(gòu)噪聲的放大傳遞作用。在應(yīng)用這些研究成果過程中發(fā)現(xiàn)所有的分析僅僅考慮到子系統(tǒng)本身的性能，但整車是一個整體系統(tǒng)，子系統(tǒng)本身性能良好，不代表著整車裝配后的整體性能良好。整車狀態(tài)的仿真分析也大部分在有前一階段的載荷數(shù)據(jù)后才能開展分析工作。本文采用多體進(jìn)行發(fā)動機(jī)動力學(xué)分析，發(fā)動機(jī)載荷，結(jié)合有限元仿真技術(shù)，對整車進(jìn)行發(fā)動機(jī)階次分析，并合成overall。
2.仿真優(yōu)化方法理論
2.1傳遞路徑技術(shù)理論
圖1 發(fā)動機(jī)激勵結(jié)構(gòu)噪聲模型
發(fā)動機(jī)激勵結(jié)構(gòu)噪聲模型簡化如圖1所示，發(fā)動機(jī)內(nèi)部燃燒爆發(fā)力引起整機(jī)振動，經(jīng)發(fā)動機(jī)懸置系統(tǒng)隔振后，對車身產(chǎn)生激勵力。激勵力經(jīng)車身進(jìn)行傳遞，經(jīng)過放大或衰減作用后產(chǎn)生響應(yīng)，通過人的觸覺或聽覺感受到發(fā)動機(jī)激勵所引起的結(jié)構(gòu)振動和噪聲。
展開 海基ACTRAN整車噪聲分析解決方案網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講座6
[media=x,500,375]http://v.youku.com/v_show/id_XNTI2NTQ0NzU2.html[/media]
【整車風(fēng)噪開發(fā)解析】——噪聲類型與開發(fā)策略
整車開發(fā)過程中：CAS階段/整車階段/樣車階段/量產(chǎn)車階段，該如何控制整車風(fēng)噪？
更多內(nèi)容請點(diǎn)擊下方鏈接：
https://mp.weixin.qq.com/s/6NQC-SZvdPH6Kp8F7fj1Fg
ACTRAN整車噪聲分析解決方案網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講座1
[media=x,500,375]http://www.tudou.com/programs/view/MCLtBfWTR9g/[/media]
直播課程 | 機(jī)器學(xué)習(xí)在整車異響和噪聲相關(guān)的應(yīng)用
01
直播主題和時(shí)間：
機(jī)器學(xué)習(xí)在整車異響和噪聲相關(guān)的應(yīng)用；
2020年9月18日（星期五）14:00~15:00
02
您所期待的內(nèi)容：
如何利用機(jī)器學(xué)習(xí)加速性能設(shè)計(jì)優(yōu)化？
ACTRAN整車噪聲分析解決方案網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講座2
[media=x,500,375]http://www.tudou.com/programs/view/DYmaqnA2jWU/[/media]
海基ACTRAN整車噪聲分析解決方案網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講座7
[media=x,500,375]http://v.youku.com/v_show/id_XNTI2NTQ1NTY0.html[/media]
201210月30日ACTRAN整車噪聲分析解決方案網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講座3
[media=x,500,375]http://www.tudou.com/programs/view/egB9zLi9JwA/[/media]
改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲
改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲<BR><Font color=#FF0000><B>.PS.:</B>該帖附件于2006-09-17 21:31:39被starliu評為3星級，為發(fā)貼者加分60。</Font><BR><Font color=#FF0000><B>點(diǎn)評:</B></Font>
改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲.pdf
海基ACTRAN整車噪聲分析解決方案網(wǎng)絡(luò)技術(shù)講座5
[media=x,500,375]http://v.youku.com/v_show/id_XNTI2NTQzNTE2.html[/media]
【直播】資深專家分享基于有限元方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析
基于有限元方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析
隨著動力總成噪聲、輪胎/路面噪聲得到有效控制以及車速的不斷提高，風(fēng)噪聲已成為當(dāng)前高速車輛的主要噪聲源之一。在較高行駛速度下，汽車風(fēng)噪聲能量會隨汽車行駛速度的六次方增長，而其它噪聲隨車速的增長遠(yuǎn)低于風(fēng)噪。風(fēng)噪是高速行駛下汽車的重要噪聲源，它對車內(nèi)人員的乘坐舒適性有著重要影響。
課程內(nèi)容
整車風(fēng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理；
基于聲類比方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析；
基于波數(shù)分解方法的整車風(fēng)噪聲仿真分析；
整車風(fēng)噪聲快速分析方法；
典型案例分享。
主要針對人員
汽車空氣動力學(xué)開發(fā)工程師、NVH性能開發(fā)工程師；
車輛工程等相關(guān)專業(yè)的高校師生；
? 其它行業(yè)關(guān)注氣動/流致噪聲仿真分析的相關(guān)工程師。
直播時(shí)間
6月28日，晚上19點(diǎn)30。
資深專家，珍藏分享！
敲黑板，劃重點(diǎn)，免費(fèi)，免費(fèi)，免費(fèi)！
講師介紹
姜鴻
氣動聲學(xué)部門經(jīng)理
主要從事整車風(fēng)噪聲仿真分析與優(yōu)化、HVAC氣動噪聲仿真分析與優(yōu)化等相關(guān)工作，曾主持完成多個整車風(fēng)噪聲開發(fā)項(xiàng)目，包括：某新能源汽車風(fēng)噪聲仿真分析與對標(biāo)、整車風(fēng)噪聲快速仿真分析方法研究、HVAC氣動噪聲分析與優(yōu)化、發(fā)動機(jī)冷卻風(fēng)扇噪聲分析與優(yōu)化等項(xiàng)目。
直播福利
長按識別二維碼技術(shù)鄰客服，領(lǐng)取官方噪聲資料包一份！
展開 『轉(zhuǎn)貼』改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲
改進(jìn)車輛進(jìn)排氣系統(tǒng)降低整車車外加速噪聲
電機(jī)振動噪聲建模分析：ANSYS電機(jī)振動噪聲分析
噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術(shù)語。引起這些振動的力可以來自許多來源。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(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(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Maxwell 2D分析系統(tǒng)。
展開 電機(jī)振動噪聲建模分析:基于ANSYS Workbench平臺的電機(jī)電磁噪聲仿真分析
電動機(jī)與發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備的噪聲起因很多，有電磁振動噪聲、機(jī)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(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)算振動噪聲。
1.電磁模型建立與分析
如圖1所示為一個電機(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(jī)類型；
Maxwell模塊：2D瞬態(tài)電磁場計(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，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(jī)類型選擇對話框中單擊Generic Rotating Machine選項(xiàng)，單擊OK按鈕，如圖5所示。
展開 