電磁振動仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
電磁振動仿真的視頻教程
2024 R1 ANSYS Workbench 三相異步電機電磁力、振動噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進行三相異步電機的電磁振動噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下三相異步電機的電磁噪聲問題，詳細講解電磁振動噪聲仿真過程，包括各部分仿真結果的導出及解讀等內容。希望通過此課程讓參加學習的使用者能快速掌握新版的2024 R1 Workbench進行三相異步電機的電磁振動噪聲仿真校核。 下面是課程的部分講義內容。
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2024 R1 ANSYS Workbench 永磁電機電磁力、振動噪聲仿真
此課程基于2024 R1 ANSYS Workbench平臺進行永磁電機的電磁振動噪聲仿真課程，其Maxwell電磁力為集中力，通過課程回顧下永磁電機的電磁噪聲問題，詳細講解電磁振動噪聲仿真過程，包括各部分仿真結果的導出及解讀等內容。
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Ansys-Maxwell電機振動噪聲電磁結構耦合仿真-ansoft詳細參數設置
1-ansoft磁路法電機設置-具體參數講解； 2-一鍵生成maxwell有限元電機模型，并進行設置； 3-maxwell與workbench電機電磁耦合分析，進行諧響應和噪聲分析，生成頻譜圖，分析電機 產生的最大噪聲頻率點。
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電磁振動仿真的實例教程
然而，在實際運行中電抗器存在振動噪聲問題，嚴重的振動噪聲問題一方面影響附近居民正常生活，另一方面影響電抗器使用壽命，從而影響電力系統運行穩定性。因此，研究電抗器振動問題有現實意義。
電抗器振動主要來源于兩個方面：第一方面是鐵心材料硅鋼片的磁致伸縮效應，即鐵磁性材料在磁化過程中，隨著磁化狀態的改變，其長度和體積會發生微小的變化；第二方面是麥克斯韋力，由于電抗器鐵心間存在氣隙結構，當主磁通通過高磁導率鐵心和低磁導率氣隙時，在鐵心餅間產生麥克斯韋力。
仿真采用軟件是comsol6.0版本，仿真建模中首先建立幾何模型，可在comsol軟件中直接構筑，也可將solidworks中畫好的模型導入comsol。電抗器電磁振動仿真中硅鋼片磁特性數據直接影響計算結果，使用插值B-H曲線定義其磁特性。
在磁場模塊中將線圈定義，計算麥克斯韋力。為了計算的速度與收斂性，忽略電抗器鐵心的疊片特性，將電抗器鐵心視為各向同性均勻實體。同時認為線圈在正常情況下對電抗器振動影響不大，將線圈進行均勻化處理，忽略螺桿夾件等外部器件，將夾件施加的壓緊力以壓力載荷的形式施加到鐵軛面上。為了消除剛體位移防止出現無窮多解，將鐵心底部設置為固定約束。
做好網格剖分與求解器設置后可進行仿真計算，網格剖分時可將重點研究部分網格細分，其余部分網格粗分，提高計算速度。
展開 電機NVH是一個多物理場耦合的問題，其中涉及到的電磁、機構運動、熱流等領域，對應仿真也需要采用多個不同領域的求解器聯合求解。目前，對于由于電磁載荷引起的電機噪聲仿真一般采取先進行電磁仿真提取電磁力，然后將提取的電磁力加載到結構有限元模型上進行結構振動噪聲仿真的流程。
電磁仿真需要采用考慮運動的時域求解器，因此往往采用2D模型提高仿真分析效率。結構有限元模型往往為三維網格，求解采用頻域算法。電磁仿真的模型和結構仿真模型是兩套不同的模型網格。如何快速高效的建立電磁仿真和結構振動噪聲仿真模型之間的數據傳遞是目前大多數電機NVH仿真工程師所關心的。西門子Simcenter 3D技術團隊針對這個問題，開發了針對性的程序，可以快速方便的解決從電磁仿真到振動噪聲仿真之間電磁力處理的問題。程序功能主要應用可以概況為以下幾點：
1. 任意定子結構加載位置選擇
為了實現低噪音設計，在電機結構設計中定子齒的齒頂往往不再是圓弧形。出現了平齒、內凹、外凸等多種形狀。針對這些新的結構型式，如何能夠快速高效的提取齒頂的載荷？
在我們的程序中，只需要設置關注的區域范圍，軟件會基于實際的2D電磁網格及電磁力自動提取齒頂的電磁力，并將2D的電磁仿真計算出的電磁力拉伸為用于有限元網格加載的電磁力。通過該程序，我們可以實現：
精確考慮外凸和內凹齒面效果
精確切向力引起定子齒變形
減小電磁力文件大小
2. 基于多個穩態轉速的電磁階次力提取
在計算電機加速噪聲時的電機轉速是變化的，在電磁仿真時的工況為恒定轉速工況。電機實際的振動噪聲問題往往體現為階次的特征，所以采用階次計算的方式計算振動噪聲可以更好的對電機振動噪聲進行分析。
展開 背景
眼下電磁和機電設備設計工程師們正面臨持續增長的競爭壓力：產品要小型化、更安全可靠、更高效，成本要降低。長期的實踐證明：通過借用仿真軟件能大幅降低原型機測試和生產成本；ANSYS Maxwell是工業界領先的電磁仿真軟件，能滿足機電產品工程師的仿真設計需求，提升高品質產品設計能力。Maxwell已集成到ANSYS先進的仿真平臺Workbench中，Workbench獨特的項目圖形化界面把整個仿真過程緊密結合在一起，完成復雜的多物理場耦合分析，通過電磁場與電場、電磁場與熱場和電磁場與結構等物理場相互耦合分析產品，可以在產品設計階段就能減少產品問題。
ANSYS多物理場解決方案能幫助工程師單獨和綜合分析多種物理力的效果，從而根據需要得到最高保真度的解。ANSYS能夠提供博大精深、經過實踐驗證的求解器技術。將上述求解器技術應用于多物理場仿真，是許多工程師下一步工作的選擇。為此，特舉辦“ANSYS Workbench+Maxwell電磁場、磁熱、振動噪聲多場耦合仿真”培訓。 詳情請參見第四部分“內容大綱”。
時間地點
時間：2019年3月22日-3月25日（第一天報到，授課3天）
地點：湖南*長沙
主講專家
該課程講師，具有12年電磁工程仿真分析經驗，具備電磁熱等多物理場耦合仿真分析能力，一直對外提供技術咨詢服務，扎實的電磁和數值計算理論基礎；熟練掌握ANSYS EM、Workbench、Matlab等軟件，有變壓器電磁和磁熱仿真、電機電磁、磁熱和電磁振動噪聲仿真、耦合器電磁仿真、電磁銜鐵機構電磁仿真等項目經驗。培訓40多場次，學員上千人。
內容大綱
報名費用
標準費用：3980元/人，食宿可統一安排，費用自理。
展開 目前城市建設的供電需求很大，電力部門一般采用具有更高負載能力的變壓器，變壓器的負載等級越高，鐵心的振動噪聲越大，會在不同程度上干擾附近居民的生活和學習。因此，變壓器運行過程中的振動噪聲問題一直是變壓器生產制造企業面臨的嚴峻挑戰。
自 20 世紀 70 年代以來，中外針對電力變壓器鐵心的振動特性開展了大量實驗與仿真研究，且研究規模不斷擴大［1］。趙莉華等［2］通過實驗研究分析了變壓器鐵心的振動，得到了不同工況下鐵心的振動頻譜特性。韓芳旭等［3］基于磁致伸縮力-熱應力比擬的數值計算方法建立電磁場數值模型，求解鐵心每個節點不同時刻的磁密值，加載試驗測得的硅鋼片磁致伸縮特性曲線，仿真得到鐵心每個時間步各個節點的磁致伸縮力，導入到結構場計算模型中求得鐵心本體的振動位移。在鐵心振動模型的研究方面，朱葉葉等［4］、張黎等［5］建立了鐵心材料磁致伸縮的本質模型，利用彈性力學原理描述硅鋼片材料的本構關系，將不同磁感應強度下的磁致伸縮應變轉化為應力，采用弱耦合的形式對鐵心應力場進行仿真分析。祝麗花［6］采用方圈法測試硅鋼片磁化特性以及材料的磁致伸縮數據，建立電磁-結構耦合模型，仿真獲得了鐵心磁場與振動位移。王佳音［7］詳細測量了多種取樣方向硅鋼片的磁化曲線與磁致伸縮曲線，獲得了比較詳細的材料各向異性數據，便于模擬各種情形下的仿真條件。張哲［8］建立了考慮材料磁致伸縮特性的磁-機械耦合模型，相比于硅鋼片電機，非晶合金電機鐵心振動量更大，且磁致伸縮受應力影響程度更加明顯。張鵬寧等［9］從直流偏磁機理和振動噪聲基本原理著手，將電磁場、結構力場和聲場進行耦合計算完成直流偏磁下鐵心振動和噪聲問題的研究，分析了偏磁狀態下鐵心本體的振動情況，得到了一般性結論。
展開 尤其對變壓器電磁和磁熱仿真、電機電磁、磁熱和電磁振動噪聲仿真、耦合器電磁仿真、電磁銜鐵機構電磁仿真等具有豐富的項目經驗。
寧老師 力學博士，18年的軟件工程應用經驗；長期從事有限元領域國家重大項目研究，獲得專利11項，開發軟件4項，具有資深的技術底蘊和專業背景；擅長靜力學，模態分析，隨機振動/譜分析，瞬態動力學時程分析，轉子動力學分分析、線性/非線性后屈曲分析，斷裂力學分析，壓電分析，熱分析，顯式動力學分析，流體力學分析，多場耦合分析，ANSYS二次開發等仿真分析。善于利用ANSYS進行二次開發解決特定領域科研/工程問題。
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comsol電磁仿真，使用mef場，根據趨膚效應，在試樣裂紋兩側施加恒流交流電，測量裂紋兩側的電壓值。但是不知道問題出現在哪里，得到的電壓值數量級是e11級數。會是因為什么原因？
依托統一的設計平臺，Ansys 電磁解決方案以高保真的仿真能力幫助企業降低測試成本，并實現從組件到系統級的整體優化，加速先進電子產品創新。在2026 R1 新版本中多項功能升級：全新 PI 求解器、更強大的HFSS/Q3D/SIwave 工作流與網格能力，以及 Maxwell、Motor-CAD、Icepak 在效率、精度與系統級分析上的全面增強。
Ansys應用類系列網絡研討會——電磁仿真系列專題也已上線
在當今快速發展的電子和通信行業，精確的電磁仿真已成為產品設計與優化的核心環節。無論是5G天線、汽車雷達還是航空航天系統，工程師們都需要可靠的工具來預測和優化電磁性能。Altair Feko 正是為此而生的行業領先解決方案，它通過全面的電磁場仿真與優化功能，幫助企業在產品開發階段節省成本、縮短周期并提升性能。
Altair Feko的核心優勢
1. 全面的求解器技術
隨機振動分析使您能夠確定結構對本質上隨機的振動載荷的響應。隨機性是激勵或輸入的一個特征。典型應用包括飛行中的飛機所承受的載荷、在崎嶇道路上行駛的送貨卡車，以及海上結構物所承受的波浪載荷。許多隨機過程遵循高斯分布，也稱為正態分布。假設激勵遵循高斯分布。1σ值表示68.3%的時間內的發生率，而3σ值表示99.7%的時間內的發生率。在隨機振動分析中，由于輸入激勵本質上是統計性的，因此位移和應力等輸出響應也是統計性的
功率電感器是許多低頻功率應用的核心部分，例如，它們用于開關電源和 DC-DC 轉換
器。電感器與特定頻率下工作的大功率半導體開關結合使用，可提高或降低輸出電壓。
相對較低的電壓和較高的功耗對電源的設計提出了很高的要求，尤其是對電感器的要
求很高，設計電感器時必須考慮開關頻率、額定電流和高溫環境。
功率電感器通常有一個磁芯來增加它的電感值，從而在保持小尺寸的同時降低了對高
*本文投稿自通信行業用戶朱在生
背景
電子產品在出廠前，需要經過嚴格的測試，保證能在各種工況下的機械和電性能可靠性。測試只能在實物打樣出來以后進行，如果不通過，將會導致設計的返工，如果設計階段能快速進行 CAE 仿真評估產品在各種工況下的性能，將能極大的提高后期測試一次通過率，縮短開發周期和降低開發成本。傳統的有限元仿真，對于復雜仿真，分析周期長，經常不能適應快速迭代設計需求。本文采用 SimSolid
<p class="ql-align-right">*本文投稿自通信行業用戶朱在生</p><p><br></p><p><strong>背景</strong></p><p><br></p><p>電子產品在出廠前，需要經過嚴格的測試，保證能在各種工況下的機械和電性能可靠性。測試只能在實物打樣出來以后進行，如果不通過，將會導致設計的返工，如果設計階段能快速進行 CAE 仿真評估產品在各種工況下的性能，將能極大的提高后期測試一次通過率
10月14日，Ansys官方『手機電磁場仿真痛點剖析與效率精進策略』研討會為您展開講解高精度PI、LPDDR5、大電流磁場、FPC等極具挑戰性的痛點場景及解決方案，感興趣的下滑預約學習??
時間：10月14日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：
在芯片性能持續攀升、功能日益繁雜的當下，手機的SI、PI、EMC仿真在精度和速度層面面臨著更為嚴苛的要求
全文內容選自 Altair 區域技術交流會西南站
中國汽車工程研究院股份有限公司高級工程師
黎小姣 演講
在汽車智能化、電動化持續演進的背景下，電磁兼容（EMC）問題日益成為影響車輛安全性和可靠性的重要因素。中國汽車工程研究院股份有限公司（簡稱：中國汽研）在整車及零部件 EMC 仿真方面持續深入探索，并在 Altair 區域技術交流會-西南站系統分享了 EMC
汽車 BCI 試驗（Bulk Current Injection，大電流注入試驗）是汽車電磁兼容（EMC）測試中的一項核心抗擾度試驗，主要模擬汽車電子設備及線纜在電磁環境中受到傳導干擾時的抗干擾能力，確保其在復雜電磁環境下仍能正常工作。
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