ansys制動噪聲分析
關注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-03-08
ansys制動噪聲分析的實例教程
▎仿真過程
① 創(chuàng)建鼓式制動系統(tǒng)的 MBD 模型，包括車軸、制動蹄和鼓，以復現(xiàn)其動態(tài)行為
② 創(chuàng)建柔性體來預測鼓和蹄的變形和應力
③ 分析不同摩擦系數(shù)下鼓與蹄之間的振動特性
④ 評估具有相同摩擦系數(shù)的兩種不同設計的制動性能
▎關鍵仿真技術
多體動力學技術用于預測鼓式制動器的行為
非線性接觸算法，用于計算包括摩擦在內(nèi)的剛體和柔性體之間接觸力
多體動力學(MFBD)技術，可準確再現(xiàn)鼓和蹄的變形和應力以及制動系統(tǒng)的運動
▎工具包
RecurDyn/Professional
RecurDyn/GTire
RecurDyn/ProcessNet
▎工程問題
需要確定鼓式制動器的噪聲和振動來源并加以改善
需要早期驗證新設計是否滿足所需的制動性能規(guī)范
難以分析鼓式制動系統(tǒng)各部分的變形和應力
▎解決方案
非線性接觸算法，成功復現(xiàn)鼓與蹄接觸產(chǎn)生的振動
定量評估摩擦系數(shù)變化引起的振動特性變化
使用瞬態(tài) MFBD 技術準確預測鼓隨時間的變形和應力
使用虛擬樣機預測兩種不同設計之間的制動性能差異
▎結論
可以使用虛擬樣機在早期階段驗證新設計
仿真結果與試驗結果吻合
在RecurDyn中創(chuàng)建了制動系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型后，該模型可以在未來用于制動系統(tǒng)的進一步開發(fā)和分析
文章來源：RecurDyn軟件
展開 ▎仿真過程
① 創(chuàng)建鼓式制動系統(tǒng)的 MBD 模型，包括車軸、制動蹄和鼓，以復現(xiàn)其動態(tài)行為
② 創(chuàng)建柔性體來預測鼓和蹄的變形和應力
③ 分析不同摩擦系數(shù)下鼓與蹄之間的振動特性
④ 評估具有相同摩擦系數(shù)的兩種不同設計的制動性能
▎關鍵仿真技術
多體動力學技術用于預測鼓式制動器的行為
非線性接觸算法，用于計算包括摩擦在內(nèi)的剛體和柔性體之間接觸力
多體動力學(MFBD)技術，可準確再現(xiàn)鼓和蹄的變形和應力以及制動系統(tǒng)的運動
▎工具包
RecurDyn/Professional
RecurDyn/GTire
RecurDyn/ProcessNet
▎工程問題
需要確定鼓式制動器的噪聲和振動來源并加以改善
需要早期驗證新設計是否滿足所需的制動性能規(guī)范
難以分析鼓式制動系統(tǒng)各部分的變形和應力
▎解決方案
非線性接觸算法，成功復現(xiàn)鼓與蹄接觸產(chǎn)生的振動
定量評估摩擦系數(shù)變化引起的振動特性變化
使用瞬態(tài) MFBD 技術準確預測鼓隨時間的變形和應力
使用虛擬樣機預測兩種不同設計之間的制動性能差異
▎結論
可以使用虛擬樣機在早期階段驗證新設計
仿真結果與試驗結果吻合
在RecurDyn中創(chuàng)建了制動系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型后，該模型可以在未來用于制動系統(tǒng)的進一步開發(fā)和分析
▎其他應用場景
掃碼添加官方微信加入技術交流群
展開 ▎仿真過程
① 創(chuàng)建鼓式制動系統(tǒng)的 MBD 模型，包括車軸、制動蹄和鼓，以復現(xiàn)其動態(tài)行為
② 創(chuàng)建柔性體來預測鼓和蹄的變形和應力
③ 分析不同摩擦系數(shù)下鼓與蹄之間的振動特性
④ 評估具有相同摩擦系數(shù)的兩種不同設計的制動性能
▎關鍵仿真技術
多體動力學技術用于預測鼓式制動器的行為
非線性接觸算法，用于計算包括摩擦在內(nèi)的剛體和柔性體之間接觸力
多體動力學(MFBD)技術，可準確再現(xiàn)鼓和蹄的變形和應力以及制動系統(tǒng)的運動
▎工具包
RecurDyn/Professional
RecurDyn/GTire
RecurDyn/ProcessNet
▎工程問題
需要確定鼓式制動器的噪聲和振動來源并加以改善
需要早期驗證新設計是否滿足所需的制動性能規(guī)范
難以分析鼓式制動系統(tǒng)各部分的變形和應力
▎解決方案
非線性接觸算法，成功復現(xiàn)鼓與蹄接觸產(chǎn)生的振動
定量評估摩擦系數(shù)變化引起的振動特性變化
使用瞬態(tài) MFBD 技術準確預測鼓隨時間的變形和應力
使用虛擬樣機預測兩種不同設計之間的制動性能差異
▎結論
可以使用虛擬樣機在早期階段驗證新設計
仿真結果與試驗結果吻合
在RecurDyn中創(chuàng)建了制動系統(tǒng)的數(shù)字孿生模型后，該模型可以在未來用于制動系統(tǒng)的進一步開發(fā)和分析
▎其他應用場景
掃碼添加官方微信加入技術交流群
展開 結論與展望
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制動噪聲分析的相關專題、標簽、搜索
ansys制動噪聲分析的最新內(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
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，在設計階段早期解決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
鼓式制動器廣泛應用于卡車、公共汽車和一些乘用車，利用連接到車軸或懸架的半圓形制動蹄與安裝在車
輪上的圓柱形鼓內(nèi)側(cè)的摩擦使車輛減速。蹄與鼓之間的摩擦系數(shù)是一個可調(diào)特性，它影響制動性能和制動
器的振動特性。較高的摩擦系數(shù)降低了作用在制動蹄上所需的力，但它也增加了振動并降低了制動系統(tǒng)的穩(wěn)
定性。為優(yōu)化制動設計，采用多柔體動力學軟件RecurDyn，對鼓式制動系統(tǒng)運行過程中的摩擦和振動進行復現(xiàn)
1 引言
隨著市場需求嚴苛程度不斷提高，變壓器容量增大，其運行穩(wěn)定性成為了用戶關注度極高的問題。
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，結合變壓器額定負載運行工況，基于ANSYS Workbench
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
噪聲、振動與聲振粗糙度（Noise、Vibration、Harshness）(在~20Hz-20kHz之間)的常見術語。引起這些振動的力可以來自許多來源。對于電機來說，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，
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
鼓式制動器廣泛應用于卡車、公共汽車和一些乘用車，利用連接到車軸或懸架的半圓形制動蹄與安裝在車
輪上的圓柱形鼓內(nèi)側(cè)的摩擦使車輛減速。蹄與鼓之間的摩擦系數(shù)是一個可調(diào)特性，它影響制動性能和制動
器的振動特性。較高的摩擦系數(shù)降低了作用在制動蹄上所需的力，但它也增加了振動并降低了制動系統(tǒng)的穩(wěn)
定性。為優(yōu)化制動設計，采用多柔體動力學軟件RecurDyn，對鼓式制動系統(tǒng)運行過程中的摩擦和振動進行復現(xiàn)
鼓式制動器廣泛應用于卡車、公共汽車和一些乘用車，利用連接到車軸或懸架的半圓形制動蹄與安裝在車
輪上的圓柱形鼓內(nèi)側(cè)的摩擦使車輛減速。蹄與鼓之間的摩擦系數(shù)是一個可調(diào)特性，它影響制動性能和制動
器的振動特性。較高的摩擦系數(shù)降低了作用在制動蹄上所需的力，但它也增加了振動并降低了制動系統(tǒng)的穩(wěn)
定性。為優(yōu)化制動設計，采用多柔體動力學軟件RecurDyn，對鼓式制動系統(tǒng)運行過程中的摩擦和振動進行復現(xiàn)，
模型
簡單模型，一個圓盤，上下兩個對稱剎車片。材料選擇不銹鋼材料屬性。
靜力分析
第一步，摩擦接觸，設定剎車片與圓盤之間為摩擦接觸，摩擦系數(shù)0.3，behavior為Asymmetric。具體描述如下圖所示;
再插入命令流，獲取摩擦接觸的單元，生成制動盤上的目標單元組件，命令流：esel,s,type,,tid，其中tid為目標單元類型。
具體其中一組單元類型獲取方法
