電機熱分析
關注創建者：王德超 創建時間：2017-09-03
電機熱分析的視頻教程
電機結構、熱、噪聲仿真教程
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基于Fluent水冷+噴油甩油冷卻電機熱仿真
基于項目實戰Fluent油冷電機（噴油甩油）熱仿真教學； 掌握Fluent流動傳熱仿真的整個流程，電機熱仿真全流程計算設置方法，包括以下四個模塊： 1、幾何處理-SpaceClaim 2、網格劃分-FluentMeshing 3、計算-Fluent 4、后處理-CFDPost
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基于Fluent水冷+噴油甩油冷卻電機熱仿真 -幾何處理部分
掌握Fluent流動傳熱仿真的整個流程，電機熱仿真全流程計算設置方法，案例包括workbench源文件及計算設置的全過程錄屏。
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電機熱分析的實例教程
、Br及FFT分析等分析）
WB相關驅動電機分析模塊詳解
清楚驅動電機分析模塊使用及特點
1.WB平臺及功能概述
1.1功能簡介 1.2電機多場分析相關模塊
2.DM模塊電機建模處理
2.1Maxwell模塊電機電磁分析連接
2.2電機熱場和結構場連接
3.MC電機結構分析
3.1電機固有頻率計算（模態）
3.2電機振動噪聲計算（諧響應）
4.Mesh模塊電機結構熱分析網格
4.1電機熱分析剖分特點 4.2電機振動分析剖分特點
4.3電機噪聲分析剖分特點
5.電機熱計算相關分析支持
5.1電機傳熱方式 5.2電機穩態及瞬態熱分析
MC驅動電機
溫度分析
掌握驅動電機熱場仿真分析技巧
1.Maxwell電機損耗計算處理
1.1電機鐵芯損耗 1.2電機銅損耗
1.3電機磁鋼渦流損耗
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2磁鋼等剖分
3.MC電機熱計算網格剖分處理
3.1電機全局剖分 3.2電機局部剖分
4.MC電機熱計算約束及熱源處理
4.1電機熱計算約束類型 4.2電機熱計算熱源類型
5.MC電機熱計算求解設置處理
5.1穩態求解器 5.2瞬態求解器
6.MC電機熱計算結果處理
6.1溫度場查看分析 6.2熱流量查看分析
6.3其它結果查看分析
MC與Maxwell耦合分析驅動電機
溫度場
掌握驅動電機
電磁-熱耦合
分析過程
1.電機Maxwell電磁創建
1.1電機鐵耗、銅耗等計算 1.2網格剖分
1.3
展開 、Br及FFT分析等分析）
WB相關驅動電機分析模塊詳解
清楚驅動電機分析模塊使用及特點
1.WB平臺及功能概述
1.1功能簡介 1.2電機多場分析相關模塊
2.DM模塊電機建模處理
2.1Maxwell模塊電機電磁分析連接
2.2電機熱場和結構場連接
3.MC電機結構分析
3.1電機固有頻率計算（模態）
3.2電機振動噪聲計算（諧響應）
4.Mesh模塊電機結構熱分析網格
4.1電機熱分析剖分特點 4.2電機振動分析剖分特點
4.3電機噪聲分析剖分特點
5.電機熱計算相關分析支持
5.1電機傳熱方式 5.2電機穩態及瞬態熱分析
MC驅動電機
溫度分析
掌握驅動電機熱場仿真分析技巧
1.Maxwell電機損耗計算處理
1.1電機鐵芯損耗 1.2電機銅損耗
1.3電機磁鋼渦流損耗
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2磁鋼等剖分
3.MC電機熱計算網格剖分處理
3.1電機全局剖分 3.2電機局部剖分
4.MC電機熱計算約束及熱源處理
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5.MC電機熱計算求解設置處理
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6.3其它結果查看分析
MC與Maxwell耦合分析驅動電機
溫度場
掌握驅動電機
電磁-熱耦合
分析過程
1.電機Maxwell電磁創建
1.1電機鐵耗、銅耗等計算 1.2網格剖分
1.3
展開 、Br及FFT分析等分析）
WB相關驅動電機分析模塊詳解
清楚驅動電機分析模塊使用及特點
1.WB平臺及功能概述
1.1功能簡介 1.2電機多場分析相關模塊
2.DM模塊電機建模處理
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2.2電機熱場和結構場連接
3.MC電機結構分析
3.1電機固有頻率計算（模態）
3.2電機振動噪聲計算（諧響應）
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5.1電機傳熱方式 5.2電機穩態及瞬態熱分析
MC驅動電機
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1.Maxwell電機損耗計算處理
1.1電機鐵芯損耗 1.2電機銅損耗
1.3電機磁鋼渦流損耗
2.Maxwell電機損耗計算網格剖分處理
2.1電機鐵芯剖分 2.2磁鋼等剖分
3.MC電機熱計算網格剖分處理
3.1電機全局剖分 3.2電機局部剖分
4.MC電機熱計算約束及熱源處理
4.1電機熱計算約束類型 4.2電機熱計算熱源類型
5.MC電機熱計算求解設置處理
5.1穩態求解器 5.2瞬態求解器
6.MC電機熱計算結果處理
6.1溫度場查看分析 6.2熱流量查看分析
6.3其它結果查看分析
MC與Maxwell耦合分析驅動電機
溫度場
掌握驅動電機
電磁-熱耦合
分析過程
1.電機Maxwell電磁創建
1.1電機鐵耗、銅耗等計算 1.2網格剖分
1.3
展開 電機是由定轉子、機殼、端蓋等組成的復雜機械裝配體，考慮到機械尺寸較小的零部件對電機溫度影響較小，在進行熱仿真分析時對其進行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對電機仿真模型進行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對定子繞組與沖片進行了等效處理，將其等效為均質材料。
通過電機電磁計算，該型號高空飛行器驅動電機在額定功率運行時發熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設定為發熱源，并定義發熱量為1 600 W，對電機進行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對高空環境下電機周圍實際的氣壓、溫度、風速等環境因素，項目組聯合北京航空航天大學特種電機研究中心進行電機實際運行環境的仿真分析，根據對方給出數據，項目組選擇6組相對有代表性的環境因素對該電機進行熱分析計算，6種環境工況如表1所示。
表1 電機熱仿真六種工況
通過軟件對電機模型進行簡化、分解等系列處理，著重分析電機定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計算結果如下。
1)電機在地面運行時的分析結果
對不帶散熱器的電機與帶散熱器的電機2種情況進行熱仿真分析。對幾組不同散熱筋尺寸的電機進行仿真，結合電機質量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結構。
(a) 不帶散熱器的電機仿真結果
不帶散熱器的電機仿真結果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機仿真結果
由圖2熱仿真結果可以看出，不帶散熱器的電機散熱效果差，定子溫度達到了200 ℃以上。電機設計時磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運行在150 ℃設計，該電機無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設計一款合理的散熱器。
展開 電機是由定轉子、機殼、端蓋等組成的復雜機械裝配體，考慮到機械尺寸較小的零部件對電機溫度影響較小，在進行熱仿真分析時對其進行簡化與忽略，以提高仿真分析的效率。本仿真對電機仿真模型進行了簡化處理：忽略螺釘、墊片等零件；忽略倒角、退刀槽等；忽略輻射的影響；對定子繞組與沖片進行了等效處理，將其等效為均質材料。
通過電機電磁計算，該型號高空飛行器驅動電機在額定功率運行時發熱量為1 600 W，為簡化模型，本仿真直接將定子齒設定為發熱源，并定義發熱量為1 600 W，對電機進行熱仿真分析。
2 三維熱場仿真
針對高空環境下電機周圍實際的氣壓、溫度、風速等環境因素，項目組聯合北京航空航天大學特種電機研究中心進行電機實際運行環境的仿真分析，根據對方給出數據，項目組選擇6組相對有代表性的環境因素對該電機進行熱分析計算，6種環境工況如表1所示。
表1 電機熱仿真六種工況
通過軟件對電機模型進行簡化、分解等系列處理，著重分析電機定子鐵心、前端蓋、以及后端蓋溫度，得出計算結果如下。
1)電機在地面運行時的分析結果
對不帶散熱器的電機與帶散熱器的電機2種情況進行熱仿真分析。對幾組不同散熱筋尺寸的電機進行仿真，結合電機質量與體積的要求，確定散熱筋的尺寸結構。
(a) 不帶散熱器的電機仿真結果
不帶散熱器的電機仿真結果如圖2所示。
圖2 不帶散熱器的電機溫度分布曲線與云圖
(b) 帶散熱器的電機仿真結果
由圖2熱仿真結果可以看出，不帶散熱器的電機散熱效果差，定子溫度達到了200 ℃以上。電機設計時磁鋼、漆包線、絕緣材料等均按最高運行在150 ℃設計，該電機無法滿足散熱要求，因此需要通過熱仿真設計一款合理的散熱器。
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形狀記憶合金（SMA）能夠在發生大變形后不產生殘余應變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復（形狀記憶效應）。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統
從智能手機的熱交互、緊湊外殼內的高功率電路板散熱，到極端天氣下的工業設備耐候性等復雜現實場景，通過熱仿真技術，工程師能夠精準預測設計在不同溫度場景下的行為，深刻理解熱能如何影響產品的效率、可靠性與安全性，從而在研發早期快速調整設計方案，實現產品的最佳性能表現。
Ansys應用類系列網絡研討會——熱仿真系列專題已上線，將重點介紹 Ansys 多款求解器矩陣在電子散熱、電熱耦合及復雜熱管理問題中的實際應用
<h2><strong style="color: rgb(255, 255, 255); background-color: rgb(255, 192, 0);">概述</strong></h2><p>在本例中，我們將對茶壺進行熱分析，展示鋼材料和瓷材料在穩態及瞬態分析中的溫度分布情況。</p><h2><strong style="color: rgb(255, 255, 255); background-color
形狀記憶合金（SMA）能夠在發生大變形后不產生殘余應變（偽彈性），并且可以通過溫度變化從大變形中恢復（形狀記憶效應）。偽彈性和形狀記憶效應使其特別適用于航空航天、生物醫學和結構工程等領域。本仿真模擬了將形狀記憶合金用作脊柱間隔器的過程。
目標
熟悉形狀記憶合金
理解考慮熱效應的形狀記憶合金建模流程
建模步驟
1. 在 ANSYS Workbench 中創建靜力結構系統
太陽能電池板將太陽能轉化為電能，并可儲存起來。將多塊太陽能電池板排列成陣列，并隨太陽光線方向改變朝向，有助于最大限度地吸收可用的太陽能。
在仿真案例中，將一個簡單的球體放置在典型的硅材料太陽能電池板上方，指示了穩態下到達板面的熱流密度以及表面的溫度分布。這里不考慮電池板表面的自由對流，僅研究輻射效應。
目標
觀察由于一個發熱物體的輻射作用，太陽能電池板上的熱流密度和溫度分布。
1.三維電磁感應加熱（附帶完整計算命令流及注釋說明）2.鋼球的淬火（附帶完整計算命令流及注釋說明）3.二維靜態磁場分析（附帶完整計算命令流及注釋說明）。
三維電磁感應加熱---感應加熱的激勵源為365000HZ的交流電，線圈電流密度為2.04e8A/m^2，線圈和管子的幾何模型如下圖所示：
鋼球的淬火---淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一段時間，然后快速冷卻的一種熱處理工藝方法
本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學習3D打印頭三維模型的處理
2、學習穩態熱分析步的建立
3、學習穩態熱分析的邊界條件的施加
4、學習穩態熱分析的載荷的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench
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會導致產品壽命縮短
OCAD應用：光學系統熱環境分析2個月前
光學系統是由各種不同光學材料制作的光學元件組成的，同時還必須由各種不同金屬材料制作的結構零件支撐起來的一個完整的光學部件才是一個完整的光學系統。正因為如此，由于各種材料在不同環境溫度和大氣壓力下的熱效應會使光學系統結構參數發生變化，這就是光學系統的熱效應。光學系統受環境熱效應的影響必然會影響系統的成像質量。為了保持光學系統成像質量的穩定，利用構成光學系統的各光學材料和金屬材料的不同熱效應影響平衡光學系統結構參數的關系維持系統成像質量的最佳效果
演示了對筆記本電腦進行穩態熱分析的流程。其中涵蓋了對流、溫度相關導熱系數、接觸熱導以及內部熱源的使用方法。
