低噪音設計的案例
飛行三輪摩托：中國特種部隊的突襲利器，噪音更低更省錢更安全！
中國特種部隊使用旋翼機多年，效果非常好，部隊稱為飛行三輪摩托
旋翼機提供了直升機一樣的飛躍山川河流各種復雜地形的能力，而且飛機噪音很低，這就是巨大的優點，特種部隊甚至可以提前關閉發動機，自動滑行著陸，完全無噪音，偷偷接近敵軍陣地，發起攻擊。
來源：大水來
新能源汽車驅動電機NVH仿真中的電磁力處理
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。
我們的程序中可以基于不同轉速的unv電磁力時域數據進行處理，導出在第一步提取齒頂的區域三維的階次電磁力。通過該程序，我們可以實現：
同時提取多個階次
轉速差值
精確模擬模態共振的效果
3. 分段斜極的電磁力提取
在實際電機設計中，低噪音設計方案還經常會考慮分段斜極。對于分段斜極的電機電磁力應用如何提取？這是我們經常會遇到的問題。分段斜極可以考慮為有空間相位的多個直極電機疊加而成。因此，在進行分段斜極拉伸時的輸入可以考慮為多個2D電磁力分別拉伸并組合。
我們的程序中可以在階次電磁力提取的同時考慮分段斜極拉伸。將多個2D電磁仿真分析的unv電磁力結果進行處理，整合成一個用于結構振動噪聲仿真的電磁力輸入。
展開 設計仿真 | 箱式風扇噪音的數值預測
為了降低成本，人們不斷縮小風扇直徑和提高轉速，導致噪音水平上升。為了選擇合適的設計，需要精確而經濟的仿真工具。除了在自由空間或風洞試驗條件外，風扇在產品安裝條件下使用，因此需要對聲場進行精確預測。本文介紹了發表于Inter-Noise 2023的“Numerical prediction of noise generated from a box fan”論文的相關內容。
◆ 測試方法與計算參數
論文提到兩種風扇噪聲聲場的預測方法：一種是假設聲音在自由空間中傳播，結合CFD軟件進行仿真；另一種是混合方法，從CFD軟件中提取聲源，通過聲學求解器進行傳播。本次試驗使用CFD軟件中的scFLOW軟件進行非穩態流場計算，預測自由空間聲場中的聲壓。我們還使用Actran軟件計算聲壓級。兩款軟件均由海克斯康工業軟件開發，具有良好的數據交互性。
scFLOW是一款全面的CFD軟件，基于有限體積法（FVM），適用于任意多面體網格。本研究使用不可壓縮非穩態壓力求解器和LES的WALE模型，并采用精細網格。時間間隔為360°/4096，即一圈分為4096步。RANS計算結果作為LES仿真的初始條件。計算了25個循環，前5圈達到穩態，后20圈用于評估。入口和出口條件分別為總壓和流速。scFLOW具有FW-H聲壓預測功能，加密了護罩側壁周圍的網格以捕捉渦流軌跡。
商業軟件Actran基于有限元法（FEM）計算遠場傳播到相關聲源的情況，進行計算。該求解器能考慮安裝效應和平均流引起的對流效應。偶極子聲源主導小風扇情況，由旋轉葉片的載荷產生，用聲學域中嵌入的固定偶極子環進行仿真。完成力映射和傅立葉變換后，得到頻域中的偶極子。在聲學仿真中，設置不包括旋轉葉片，用靜態偶極子代替。遠場中，包圍域表面非反射，保留必要信息。支桿和套管表面對聲波傳播完全剛性。
展開 GT-POWER 案例——汽車低油耗/低排放控制設計
在我們所進行的設計控制方面，目標動作的趨勢比其絕對值更重要。如果趨勢已知，那么當前要處理的是對現象的理解，獲得對發動機控制設計的對策。充分使用CAE對控制對象進行仿真來分析動作趨勢是非常重要的，CAE對于我們設計分析來說也是必不可少的工具。
我們主要進行發動機整體的控制設計及整車性能評價，發動機的控制，由搭載發動機控制單元（ECU）實現，目的是實現低油耗及低排放。例如，發動機節氣門、渦輪、EGR閥等執行器的控制，達到缸內的目標進氣量。MATLAB/Simulink與GT-POWER集成應用如圖1。MATLAB/Simulink建立控制部分，GT-POWER建立虛擬發動機/整車，各執行器的控制研究結果如圖2。發動機搭載完成后， ECU樣件中搭載MATLAB/Simulink的控制部分，進行實車的控制（圖3）。
圖1 MATLAB/Simulink與GT-POWER集成仿真環境
圖2 發動機模型的控制設計對象（GT-POWER模型）
圖3 MATLAB/Simulink與ECU樣機的實機測試環境
選擇GT-POWER的原因：
1）GT-POWER可實現高速計算，可以達到實時的控制，即HiL的應用
2）GT-POWER與其他軟件相比，GUI易操作，控制設計人員也能很快掌握對發動機模型的建立。
展開 
塔釜液位的低聯鎖到底應該怎么設計
在我的上兩篇系列文章中《上海石化“6.18”閃爆事故之思(1):不銹鋼管道為什么會整體斷裂》和《上海石化“6.18”閃爆事故之思(2):當值班長的指揮堪稱經典》，重點分析了不銹鋼管道的氯離子腐蝕問題和現場班組長對事故的應急指揮等，本篇作為上海石化“6.18”閃爆事故之思系列的第3篇文章，重點討論一下調查報告中提及的精制塔塔釜的低液位聯鎖設置的問題。
在調查報告中第19頁有這么一段話：
“經調查，精制塔T-450塔釜底部至斷裂處管道未設置針對泄漏的聯鎖關停裝置。中國石化工程建設公司參照美國科學設計公司的工藝設計包建設精制塔T-450系統，工藝設計包中針對精制塔T-450塔釜底部至斷裂處管道未設置針對泄漏的聯鎖關停裝置。上海石化公司針對該裝置的HAZOP（危險與可操作性分析）報告未對塔釜釜底液位過低進行分析，沒有提出防范建議措施。”
上面的這段調查報告的原話，實際上說到了兩個問題，第一個問題就是上海石化當初在針對該裝置的HAZOP分析報告中，沒有對精制塔T-450塔釜的低液位進行危害性分析，所以呢自然也就沒有提出防范措施。第二個問題是從精制塔T-450的塔釜底部至斷裂處的這段管道沒有設置針對泄漏的聯鎖關停裝置，也就是說，如果這段管道發生意外泄漏的話，并沒有相應的聯鎖設施來緊急切斷這根管道和塔釜之間的聯系。
上面的兩個問題，大家稍微仔細分辨的話，很明顯指的不是一回事，第一個問題說白了就是，如果塔釜內的液位過低，企業應當采取哪些措施。第二個問題說白了就是，如果這段管線泄漏了，那么從塔釜底部至泄漏處由于并沒有針對該泄漏的聯鎖切斷系統，所以想關但是關不了，最終導致事故擴大。
那么調查報告中指出的問題，到底有沒有道理呢？
展開 低功耗GNSS設計TIPS：功耗、性能和成本需要如何權衡
如今的低功耗 GNSS 接收機可以跟蹤更多的衛星星座，每個星座都支持多個頻段，從而以更快的速度、更低的功耗提供更高定位精度。在某些用例中，GNSS 接收機的功耗可以降低到終端設備電力預算的百分之十以下。
但是，要實現以上這一低功耗目標是充滿挑戰的。目前，先進的 GNSS 接收機通常提供一系列設置，以便用戶自行配置以優化功耗，同時滿足特定用例的性能要求。
在本文中，我們概述了一些基本的設計考慮因素，利用這些因素，可以使 GNSS 接收機的功耗僅占到標準GNSS 解決方案耗電預算的一小部分。對于特定用例需要考慮的設計因素，將取決于用戶如何在精度、動態性能、尺寸、成本等因素之間進行取舍。
使用云端定位技術的跟蹤設備在蜂窩通信和 GNSS 之間的電力分配。
用例決定省電選項
產品開發人員可以使用哪些省電選項來平衡 GNSS 接收機的精度、性能、尺寸和成本，在很大程度上取決于他們的應用場景。例如，運動手表的尺寸較小，通常僅配備小型天線和電池，因此需要相對高的 1 Hz 更新速率，并且對 GNSS 性能有著苛刻的要求。大多數運動手表僅提供有限的互聯網連接（通過智能手機）。
物流貨物跟蹤器對于更新速率和GNSS 接收機性能方面的要求較為寬松，但需要使用小型電池運行數月。介于兩者之間的是手持設備以及寵物和兒童跟蹤器。
汽車跟蹤器自成一類，特點包括對尺寸限制要求低、可使用電源供電以及使用蜂窩數據進行持續通信。
下表概述了五類終端設備的常見限制，給定終端設備的具體限制將取決于其用例所規定的特定要求，并且可能與下面提供的示例有所不同。
展開 低噪倒相管設計仿真
01
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低噪倒相管
之前有分享一些倒相管仿真和降低氣動噪聲的方法：
倒相管曲線
使用Fluent進行倒相管的氣動噪聲仿真
倒相管噪聲與形狀優化
降低風管噪聲的方法很多，下面這種只是其中之一。大體的目的是讓倒相管緩慢擴張延展，使得風噪聲降低。
02
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低噪倒相管設計工具
根據經驗，開發了一個低噪倒相管的設計工具。
鏈接：https://pan.baidu.com/s/1c4hgUgo 密碼：iki7
可以計算彎管的等效半徑，Fb等參數。
可以自由調整管中段直伸比例，和出口擴張系數，最小半徑和出口半徑等參數。
可以考慮在箱體容積中扣減和不扣減倒相管體積兩種情況，底部有一個切換按鈕。同時會考慮倒相管壁厚的容積影響。
同樣需要安裝matlab運行環境，詳細安裝方法和軟件參考
小工具更新優化
公開自己寫的兩個小工具
展開 悄悄告訴你們一個低成本儀表放大器設計方法~
為了充分利用這些器件的高性能和低成本，可以設計一個簡單的 電路，將其單端輸出轉換為差分輸出，并且改善其輸入共模范圍，使之更適合這些應用。
許多低成本儀表放大器所具備的帶寬、直流精度和低功耗可以滿足所有的系統要求。使用儀表放大器的另一好處是，用戶無需構建自己的差分放大器，因此省去了很多高成本的分立器件。本文將提出一種簡單的方法來構建一個低成本儀表放大器并優化其性能。此外，該解決方案的 成本和性能與單芯片儀表放大器不相上下。
圖1詳細介紹了所提出的精密系統設計，該設計允許用戶在存在高共模電壓的情況下測量差分信號。該電路包括一個輸入緩沖器、一個ADC驅動器和一個基準電壓源。緩沖器驅動儀表放 大器的參考引腳，并將單端輸出轉換為差分輸出。該電路具有非常高的輸入共模電壓范圍。它可以處理高達±270 V的共模電壓（采用±15 V電源供電），在正負方向幾乎達到電源電壓的20倍，這是電機控制應用的關鍵。此外，還對輸入提供高達 ±500 V的共模或差模瞬變保護。
圖1. 單端輸入差分輸出放大器
此應用使用±5 V電源，這樣輸入電壓才能具有±80 V共模范圍。
差分輸出由如下公式確定：
共模輸出由如下公式設置：
這個電路的好處是直流差分精度取決于AD629差動放大器和 AD8421儀表放大器，而不是運算放大器或者外部10 kΩ電阻。此外，這個電路充分利用了儀表放大器對其基準電壓相關的輸出電壓的精確控制。
展開 Zemax案例 | 一種低波前差變倍擴束系統的設計
基于雙膠合透鏡的低波前差變倍擴束系統設計
激光擴束系統作為激光技術的核心支撐設備，在激光雷達、激光通信、全息攝影、空間探測等領域發揮著不可替代的作用。它通過壓縮激光發散角、調整光斑尺寸，解決了激光器固有物理特性導致的“傳輸距離有限”“適配性不足”等問題。然而，傳統擴束系統常面臨“變倍靈活性差”“像差控制難”“波前質量低”等問題，難以滿足高精度場景需求。
近日，華中科技大學張學明組成功設計了基于雙膠合透鏡的低波前差變倍擴束系統[1]。該系統采用機械補償式三組元結構，以BK7與F2玻璃雙膠合透鏡組為核心，通過Zemax軟件仿真優化，實現了2~6.4×的連續變倍擴束，系統總長控制在250mm內，光程差僅0.1波長左右，各項性能指標達到行業先進水平，為激光技術高精度應用提供了全新解決方案。
激光變倍擴束的技術痛點與行業需求
激光技術的廣泛應用，對擴束系統提出了更高要求：一方面，激光器天然存在發散角，需通過擴束壓縮以實現遠距離傳輸（如激光通信需大口徑光束保證接收功率）；另一方面，不同場景（如激光測距、空間探測）對光斑尺寸的需求差異大，連續變倍擴束成為核心技術訴求。
當前主流擴束系統分為透射式與反射式兩類[2]：
透射式系統：隨口徑增大需復雜結構校正色差，體積大、靈活性差；反射式系統：雖能避免色差，但存在遮擋問題，影響激光發射效率。
此外，市面多數產品或固定擴束比（如單一2×或6×），或變倍范圍窄、波前差大，難以兼顧“高精度”與“緊湊性”。
展開 有哪些實用的高壓比例閥噪音降低技巧？
五、定期維護與狀態監測
噪音往往是故障的前兆，建立定期巡檢制度，及時發現異常：
監聽運行聲音變化，記錄基線噪音水平；
檢查密封件磨損情況，老化密封圈會導致內漏和氣流嘯叫；
利用振動傳感器或聲學成像儀進行預測性維護。
作為全球領先的氣動元件供應商，諾冠（IMI Norgren） 提供多款低噪音設計的高壓比例閥，并支持定制化解決方案，若您正受困于系統噪音問題，歡迎聯系專業工程師獲取技術支持，從源頭實現靜音高效運行。
通過上述五大技巧的綜合應用，不僅能顯著降低高壓比例閥的運行噪音，還能提升系統整體穩定性與能效表現，為智能制造保駕護航。
展開 專為USB3.1Gen2設計的低電阻自恢復保險絲-Low Loss NSML1505
工采網代理的低電阻自恢復保險絲 - Low Loss NSML1505是專為USB3.1/TYPE-C端口設計的低電阻自恢復保險絲，具有超低內阻（0.001Ω~0.02Ω）和快速跳閘特性，適用于便攜設備端口保護。
核心參數：
內阻：0.001Ω~0.02Ω
耐壓：6V~12V
封裝：1505貼片（兼容自動焊接工藝）
應用場景：USB3.1/TYPE-C端口、可穿戴設備、筆記本電腦等 ?
自恢復保險絲（PPTC）TLC-NSML1505，6V耐壓，1206封裝，較大反應時間僅0.3s，能滿足物聯網相關產品的電路保護需求。具有一定的成本優勢，且通過UL認證，認證體系比較齊全。
自恢復保險絲 - Low Loss NSML1505的特性：
表面安裝器件
標準1505密耳焊盤
用于自動組裝的表面貼裝封裝
與含鉛、無鉛焊料回流曲線兼容
自恢復保險絲 - Low Loss NSML1505的應用：
USB外設，包括新的USB3.0/2.0端口
鋰電子/鋰聚合物電池組
智能手機
平板電腦和筆記本電腦
電子閱讀器
液晶/LED HDTV
計算機外圍設備
數碼相機和攝像機
硬盤驅動器
游戲機
國產自恢復保險絲廣泛適用于USB3.1/TYPE-C端口、可穿戴設備、筆記本電腦等領域；并且能提供可靠的解決方案！了解更多關于國產自恢復保險絲的信息可登錄工采網聯系“在線客服”
展開 
低重力、缺氧氣，人類該如何設計火星殖民城市？
無論是危險性環境所帶來的挑戰，還是低重力所帶來的自由感，都會成為重寫設計規則的影響因素。但是，通過重新定義我們與自然以及與我們與自己的互動方式，太空移民為重塑都市生活本身提供了一個更大的機會，從更廣泛的角度來看，對于重塑公共空間以及使用這些公共空間的公眾也提供了一個更大機會。由此產生的影響可能不僅僅是面向火星，也是面向我們自己的地球生態環境。
不難理解，自然也有一些人認為我們不應該移民到其他星球。盡管埃隆·馬斯克堅信我們必須在火星上建立一個殖民地，以確保人類的未來不會由于小行星撞擊或者是氣候方面的災難而終結，但沒人能夠保證人類可以在火星上長期生存下去。火星上的低重力環境會削弱我們的骨骼、心臟和免疫系統，土壤有毒，大氣成分主要是二氧化碳，人類無法呼吸。人類可以在這種微重力的環境中繁衍后代嗎？沒有人知道這個問題的答案。除此之外，我們向火星發射運送的每一批物資，都將耗資數億美元。要知道，建造圍繞地球運行的國際空間站耗資高達
1500 億美元。許多人認為最好將移民火星的錢花在拯救我們現有的地球身上。
除了上述所提到的這些生理和經濟障礙之外，要想對其他星球實現殖民化也將涉及到一系列的其它試驗。空間建筑師
Brent Sherwood 在他的《走出這個世界：空間建筑的新領域》（Out of This World: The New Field of
Space
Architecture）一書中這樣寫道：“遠離地球，住在一個處處受限的人造環境中，將會對我們的心理健康帶來全新的挑戰。”也正是因為如此，如果我們選擇面對離開地球生活所帶來的嚴峻挑戰和風險，那么對于建筑師和設計師而言，他們就需要思考怎樣才能讓太空飛船和新的棲息地不僅能滿足生存目的，而且能夠達到宜居的要求，這一點至關重要。未來，宇航員將需要公共場所來放松、社交和聚會，以保持健康的頭腦和健康的社交狀態。
展開 熱門直播 | Ansys HFSS + SynMatrix：AI 驅動的低損耗平面濾波器設計與優化
如何在緊湊設計、低損耗與高性能之間取得平衡，是工程師們面臨的關鍵挑戰。
作為一款完全集成于 Ansys HFSS 的射頻濾波器設計與優化平臺，SynMatrix 提供端到端的一體化解決方案，可實現自動 3D 建模與智能優化：AI 驅動濾波器綜合與參數提取，設計效率提升 50%以上；無縫 HFSS 集成：輕松實現高精度仿真與快速驗證；制造調諧輔助：顯著降低人工依賴，加速生產進程；適配 5G/6G 與毫米波應用：滿足更高頻段設計需求，提升靈敏度與性能。
11月20日，Ansys總部將推出網絡研討會「Ansys HFSS + SynMatrix：AI 驅動的低損耗平面濾波器設計與優化」，將帶您深入了解 Ansys HFSS 與 SynMatrix的強強聯合如何重塑濾波器設計流程——通過 AI 驅動優化與自動化工作流程，大幅加速濾波器研發周期，幫助工程師實現更快、更準、更具競爭力的設計。歡迎感興趣的用戶注冊參會，詳細了解如何借助 Ansys HFSS + SynMatrix，用智能仿真與自動化工作流程打造下一代低損耗平面濾波器。
展開 Romax助GKN設計低噪聲、高效率的電動汽車變速器。
開發真正高性能的產品需要有效地應用系統性知識，將其貫穿于概念設計到批量生產的全過程，這樣才能找到最佳平衡點。為了滿足不斷增長的客戶需求并縮短研發周期，GKN 的設計必須
做到‘一次性成功’，以達到產品性能要求，而Romax幫助我們實現此目標，因此我們能夠不斷改進設計流程、提升產品質量，以滿足客戶需求”。
專為將導通損耗降至較低而設計的800V+N型碳化硅MOSFET
在傳統MOSFET中，耐高壓需加厚低摻雜漂移區，導致導通電阻（RDS(on)）很高。關斷狀態?：漏源間加高電壓時，P柱與N柱形成的耗盡區擴展并相互貫穿，實現高耐壓。導通狀態?：柵極施加足夠電壓（VGS > Vth）形成N型溝道，電子從源極流向漏極；由于超結結構降低了漂移區電阻，導通損耗顯著減小。
工采電子代理的N型碳化硅MOSFET - SCF80R450XTH是一款基于XLW先進的設計理念及寬帶隙材料的獨特特性，我們的碳化硅功率MOSFET具備低導通電阻、低柵極電荷、低Qrr值以及卓越的熱性能。該器件專為將導通損耗降至較低而設計，同時確保開關性能優異，且幾乎不受溫度變化的影響。
此外，我們的碳化硅功率MOSFET具有高可靠性和極高的效率，其開發旨在提升終端應用的性能，特別是在工作頻率、能效、可靠性以及系統尺寸和重量的減小方面。
門極電荷測試電路及波形：
?功率MOS管 - SCF80R450XTH的特性：
高速切換，低切換損耗
低電阻、低傳導損耗
快速本征二極管，具有低反向恢復時間（Qrr/Trr）
不含鹵素，符合RoHS標準
100%雪崩測試
關鍵優勢：
?更低導通損耗?：RDS(on)大幅降低，提升效率?。
?更快開關速度?：柵極電荷（Qg）和寄生電容更小，適合高頻應用（如LLC、PFC拓撲）?。
?更高功率密度?：芯片面積更小，散熱更優，適用于緊湊型設計（如快充、適配器）。
?更強高溫穩定性?：內阻溫度系數更平緩，重載高溫下性能更穩定?。
典型應用場景：
EV充電
車載充電器
電機驅動裝置
UPS
儲能系統
太陽能逆變器
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