ansys噪聲振動(dòng)仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-08
ansys噪聲振動(dòng)仿真的視頻教程
2024 R1 ANSYS Workbench 永磁電機(jī)電磁力、振動(dòng)噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進(jìn)行永磁電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下永磁電機(jī)的電磁噪聲問題，詳細(xì)講解電磁振動(dòng)噪聲仿真過程，包括各部分仿真結(jié)果的導(dǎo)出及解讀等內(nèi)容。
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2024 R1 ANSYS Workbench 三相異步電機(jī)電磁力、振動(dòng)噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進(jìn)行三相異步電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下三相異步電機(jī)的電磁噪聲問題，詳細(xì)講解電磁振動(dòng)噪聲仿真過程，包括各部分仿真結(jié)果的導(dǎo)出及解讀等內(nèi)容。希望通過此課程讓參加學(xué)習(xí)的使用者能快速掌握新版的2024 R1 Workbench進(jìn)行三相異步電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲仿真校核。 下面是課程的部分講義內(nèi)容。
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Ansys-Maxwell電機(jī)振動(dòng)噪聲電磁結(jié)構(gòu)耦合仿真-ansoft詳細(xì)參數(shù)設(shè)置
1-ansoft磁路法電機(jī)設(shè)置-具體參數(shù)講解； 2-一鍵生成maxwell有限元電機(jī)模型，并進(jìn)行設(shè)置； 3-maxwell與workbench電機(jī)電磁耦合分析，進(jìn)行諧響應(yīng)和噪聲分析，生成頻譜圖，分析電機(jī) 產(chǎn)生的最大噪聲頻率點(diǎn)。
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ansys噪聲振動(dòng)仿真的實(shí)例教程
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(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，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 通過聲波的連續(xù)方程、運(yùn)動(dòng)方程、物態(tài)方程可以推導(dǎo)得到Helmholtz波動(dòng)方程，進(jìn)一步通過傅里葉變換可以得到均勻流體中傳播的基本聲學(xué)方程頻域形式為：
計(jì)算變壓器聲場分析需要將結(jié)構(gòu)表面的振動(dòng)速度導(dǎo)入聲學(xué)分析中作為邊界條件，聲學(xué)有限元系統(tǒng)方程形式為：
2.4 耦合分析流程
本次分析首先在MAXWELL進(jìn)行電磁場分析，求解完成后，對電磁力進(jìn)行FFT變換，在workbench平臺利用耦合功能，將其導(dǎo)入Mechanical進(jìn)行簡諧振動(dòng)分析，得到質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度，再將其導(dǎo)入ANSYS Acoustics聲學(xué)仿真模塊，求解聲壓波動(dòng)方程，進(jìn)行聲場分析，得到最后的噪聲計(jì)算結(jié)果，并根據(jù)GB/T1094.10進(jìn)行評定。
Figure.基于ANSYSWorkbench的聲學(xué)仿真耦合流程
3 干式變壓器振動(dòng)噪聲分析
Figure.變壓器三維模型圖
Figure.噪聲分析耦合流程圖
3.1 電磁場分析
將變壓器的電磁模型導(dǎo)入Maxwell,給定鐵芯、繞組的材料，設(shè)定好額定工況的激勵(lì)、邊界條件、求解參數(shù)，即可進(jìn)行求解。
設(shè)定好的繞組激勵(lì)如下圖所示：
① 設(shè)定鐵芯、繞組材料：
Figure.材料設(shè)定
② 施加激勵(lì)、求解計(jì)算：
Figure.激勵(lì)加載&求解設(shè)置
③ 后處理：
Figure.后處理設(shè)置
Figure. 電磁力密度
3.2 結(jié)構(gòu)分析
在mechanical中進(jìn)行分析前，首先根據(jù)提供的材料在Engineer Data中輸入材料數(shù)據(jù)，由于諧響應(yīng)分析是線性分析類型，并且變壓器結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作中也不允許超出屈服強(qiáng)度，因此此處以線彈性材料進(jìn)行簡化輸入。網(wǎng)格劃分過程中，實(shí)體單元以四面體、六面體混合。根據(jù)實(shí)際工作，掃頻范圍設(shè)置為0~1000Hz。
展開 噪聲分析
在 Workbench 的 Analysis System 窗口中，選擇Harmonic Acoustic建立噪聲分析模塊，如下圖所示。
圖9 噪聲分析流程圖
對電機(jī)定子建立外流場模型，形狀可以自行定義。然后將諧響應(yīng)分析的速度分布導(dǎo)入流場模型中定子外表面部分，并設(shè)定聲場分析邊界條件，如下所示。
圖10 導(dǎo)入諧響應(yīng)速度分布
圖11 噪聲分析邊界條件
圖12 SPL分布圖
6. 結(jié)論與展望
通過ANSYS Workbench可以方便的分析電機(jī)振動(dòng)噪聲，此外在此基礎(chǔ)上還可以進(jìn)行多轉(zhuǎn)速分析以及對電機(jī)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析。
文章來源：易仿真
展開 通過導(dǎo)入DXF文件與MANATEE的耦合可以更加方便，更加準(zhǔn)確的進(jìn)行電機(jī)電磁振動(dòng)噪聲的仿真分析，為用戶提供了切實(shí)可行的解決方案。
文章來源：天源科技
電機(jī)多場耦合仿真（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)和研究院所的長期穩(wěn)定發(fā)展，以及產(chǎn)品的核心競爭力提升。
為了推進(jìn)中國電機(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(jī)多場耦合仿真（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。
培訓(xùn)合格者發(fā)放ANSYS技術(shù)培訓(xùn)認(rèn)證證書。
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ansys噪聲振動(dòng)仿真的最新內(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(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。過高的NVH會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短
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)階段早期解決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)械屬性對于準(zhǔn)確預(yù)測其NVH
AnsysWB-基于PSD譜的PCBA振動(dòng)仿真4個(gè)月前
隨機(jī)振動(dòng)分析使您能夠確定結(jié)構(gòu)對本質(zhì)上隨機(jī)的振動(dòng)載荷的響應(yīng)。隨機(jī)性是激勵(lì)或輸入的一個(gè)特征。典型應(yīng)用包括飛行中的飛機(jī)所承受的載荷、在崎嶇道路上行駛的送貨卡車，以及海上結(jié)構(gòu)物所承受的波浪載荷。許多隨機(jī)過程遵循高斯分布，也稱為正態(tài)分布。假設(shè)激勵(lì)遵循高斯分布。1σ值表示68.3%的時(shí)間內(nèi)的發(fā)生率，而3σ值表示99.7%的時(shí)間內(nèi)的發(fā)生率。在隨機(jī)振動(dòng)分析中，由于輸入激勵(lì)本質(zhì)上是統(tǒng)計(jì)性的，因此位移和應(yīng)力等輸出響應(yīng)也是統(tǒng)計(jì)性的
培訓(xùn)日程：
培訓(xùn)時(shí)間：8月14-15日
培訓(xùn)地點(diǎn)：武漢市江夏區(qū)華工園二路1號2樓北京廳
面向人群：具備有限元基礎(chǔ)的工程技術(shù)人員
培訓(xùn)目標(biāo)：
? 了解關(guān)于Marc非線性熱、熱-機(jī)耦合方面的基本理論；
? 基本掌握Marc前后處理器mentat功能，熟悉mentat的操作界面；
? 掌握熱及熱機(jī)耦合仿真流程及操作；
? 掌握Marc中材料非線性，接觸非線性和熱相關(guān)性設(shè)置和定義方法
精彩直播預(yù)告
在振動(dòng)與噪聲仿真問題中，通常使用傳函來表示響應(yīng)與激勵(lì)之間的關(guān)系。此類仿真在多數(shù)預(yù)報(bào)和優(yōu)化場景中效果顯著，但其前提是必須掌握載荷的頻譜特性，以便針對載荷頻譜相關(guān)的特定頻率進(jìn)行傳函優(yōu)化。
然而，優(yōu)化效果仍需通過測試進(jìn)行驗(yàn)證。若響應(yīng)未達(dá)到優(yōu)化目標(biāo)，則需重新優(yōu)化傳函。若能準(zhǔn)確地將實(shí)際載荷直接添加于仿真模型進(jìn)行分析，則可以直接從響應(yīng)頻譜中識別優(yōu)化的頻率及貢獻(xiàn)路徑，從而定量地驗(yàn)證優(yōu)化算法
1 引言
隨著市場需求嚴(yán)苛程度不斷提高，變壓器容量增大，其運(yùn)行穩(wěn)定性成為了用戶關(guān)注度極高的問題。
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變壓器聲級測定標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合變壓器額定負(fù)載運(yùn)行工況，基于ANSYS Workbench
下面介紹一下基于ANSYS Workbench平臺的電機(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
電機(jī)作為一個(gè)能量轉(zhuǎn)化率高，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，噪聲水平低的設(shè)備被應(yīng)用到越來越多的場景中。但隨著振動(dòng)噪聲要求的不斷提高，低噪聲的電機(jī)也不能達(dá)到我們的而標(biāo)準(zhǔn)。如何通過仿真快速得到電機(jī)的噪聲，并解決電機(jī)的噪聲問題，西門子Simcenter 3D提供了電機(jī)噪聲的仿真解決方案。
首先我們需要對電機(jī)進(jìn)行電磁場仿真。在這里西門子也有相應(yīng)的解決方案
目前，新能源汽車電機(jī)的噪聲問題變得越來越突出，電機(jī)的電磁振動(dòng)噪聲是設(shè)計(jì)人員研究的熱點(diǎn)問題，而電磁振動(dòng)噪聲的激勵(lì)源電磁力波至關(guān)重要。本文基于Motor-CAD對永磁同步電機(jī)進(jìn)行電磁振動(dòng)噪聲（E-NVH）仿真分析，為永磁同步電機(jī)的E-NVH分析提供理論依據(jù)，并為永磁同步電機(jī)的E-NVH提供優(yōu)化途徑。
