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通過Motor-CAD中的Mechanical模塊對電機E-NVH進行仿真分析，為后續的降噪方案提供思路。

2 基于Motor-CAD的E-NVH仿真分析2.1 Motor-CAD 軟件中的電機模型 本例以一臺48S8P永磁同步電機為例，對電機的電磁噪聲進行仿真分析。通過Motor-CAD中的Mechanical模塊對電機E-NVH進行仿真分析，為后續的降噪方案提供思路。表1所示為電機的主要結構參數。

本文通過有限元法，仿真分析了兩種氣隙下電機性能和NVH表現，并通過試驗進行了對比驗證。3 設計方案介紹本文以某款永磁同步驅動電機為研究對象，電機為強制水冷，內轉子，電機最高轉速為12000rpm，電機殼體為鋁合金材料。

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。

通過將Maxwell、Mechanical和VRXPERIENCE Sound三者結合開展多物理場分析，可以獲得電機的聲音文件，準確再現電機在不同速度下產生的聲音。Ansys NVH解決方案針對NVH的Ansys多物理場分析包括四個部分。首先，通過電機的電磁仿真，確定與電機性能有關的徑向力、切向力和軸向力。然后，結構仿真將力耦合到電機外殼中。再次，生成輻射振動噪聲結果。

電機設計領域大多只將重點放在降低扭矩波動來解決SRM的噪音、振動和平順性(NVH)問題。控制策略優化來降低扭矩波動，的確能給噪音輻射帶來有利的影響。但是，為了避免在電動汽車內感受到過度的振動和噪聲，優化電機結構及其外殼同樣也必不可少。在設計流程的早期階段納入詳細的聲振分析，有利于電機設計者更好地了解并控制最終產品的NVH特性。本文中所談到的電機具有八個定子磁極（四對定子磁極）以及六個轉子磁極。

圖8 仿真方法參數識別原理 通常，無論借助仿真還是模態測試結果，均能獲得相對理想的參數結果。 圖9 模型校準結果 需要關注的是，鐵心模態測試通常是在常溫下進行的，但電機在實際運行中鐵心問題可高達~60~70℃。高溫下鐵心的材料屬性，尤其是阻尼將發生顯著變化。因而，在仿真計算時需要格外注意。

電機NVH設計技術挑戰包含： 電機噪聲形成基理的多樣性 噪聲傳播路徑的復雜性- 本體聲音輻射- 系統結構傳導 小型化、大轉矩、低噪聲的設計矛盾 仿真精度的更高要求/制造質量的不均勻性ANSYS NVH仿真關鍵技術： 集成式解決方案 [真正多物理場耦合仿真、跨學科優化平臺]- 電磁、震動、聲學、優化

圖1 AVL 新能源動力系統動力學解決方案 作為車用動力總成動力學分析領域的專業級工具，AVL EXCITE M 具備全面且深度的仿真分析能力：不僅可精準實現傳統發動機領域的核心動力學分析（包括彈性液力潤滑（EHD）仿真、振動噪聲（NVH）性能預測、扭轉振動特性分析及載荷傳遞路徑仿真等），還能針對新能源動力系統中的關鍵部件（如發動機、電機、減速器總成）開展精細化動力學評估，涵蓋發動機動力學、電機轉子動力學特性

電機NVH測試優化：鑄鐵平臺在噪聲振動測試中的基礎作用 在新能源汽車、工業電機、家電電機等領域，NVH（噪聲、振動與聲振粗糙度）功能是評估電機品質的核心指標，直接影響產品舒適性、可靠性與市場競爭力。電機NVH測試的核心訴求是準捕捉噪聲與振動信號，而測試基準的穩定性直接決定信號采集的真實性。

電動車驅動電機的整車車內聲品質預測電動座椅電機在實際工作場景中的聲品質預測電機在電驅動系統中的聲學貢獻分析電機及內燃機驅動系統NVH性能的整車評估以最接近現實的聲音情景的方式體驗電機NVH仿真憑借Ansys VRXPERIENCE Sound Pro軟件，工程師可以快速的感受電機噪聲的仿真結果。

Ansys Motor-CAD電機設計工具是一款專用解決方案，可用于在整個扭矩-速度范圍內對電機進行多物理場仿真。利用該工具，用戶能夠在同一個用戶界面中評估電磁、熱和機械性能。將電磁和機械模塊集成到Motor-CAD軟件中，可實現快速NVH分析，從而促進電機設計的迭代優化。這種方法使用戶能夠調整關鍵設計參數（例如繞組配置、轉子和定子幾何結構以及結構材料），并快速評估其對NVH性能的影響。

如圖2 所示，某電機定子方案不變，將轉子由直極改為斜極，同時對轉子沖片及永磁體的形狀進行優化，優化后電機的諧響應振動及噪聲值均有明顯改善。3）調整定子總成的固有頻率。電機的結構模態是電機NVH 的主要因素，對其進行仿真計算可確定電機的結構模態，然后對其結構進行優化可避開主要階次頻率的激勵源。

電機NVH多物理域耦合本次研討會將展示ANSYS的最新仿真技術，主要聚焦在以下問題： 新能源汽車電機的NVH問題以及Ansys集成式完整解決方案 Ansys Maxwell 電機電磁力分析 Ansys Mechanical結構振動及聲學分析 Ansys Sound聲品質分析 9-12月精彩課程預告

PART3油冷電機、變速箱NVH仿真解決方案驅動電機系統NVH是新能源車NVH性能的重要影響因素，電驅系統NVH分析目前面臨著高效模擬振動、辨別噪聲源等難題和挑戰，可以從電磁力計算、振動模態分析、振動仿真計算、噪聲仿真計算等方面進行NVH仿真。

但是，在解決NVH問題的道路上你不會感到孤單，西門子Simcenter仿真與測試解決方案會伴你前行。

圖3 AVL仿真分析平臺電機仿真內部數據交互 在汽車開發過程中，NVH性能作為的重要評估指標之一，直接關系到整車駕駛舒適性。而隨著汽車動力傳動系統架構的變更，新能源汽車在NVH性能開發過程中重點關注和著重解決的問題點也與傳統汽車相去甚遠。其中，電驅動總成做為新能源汽車一種新的驅動方式，其NVH性能開發是關注的重點。

圖13 通過Simcenter工具組合實現電機電磁噪聲仿真流程 7 展望 源-傳遞路徑-接收體（Source Transfer-Receiver）模型一直是西門子STS團隊解決NVH問題用到的一個模型，上述案例中，對于電機電磁噪聲，是通過修改電機結構來避免共振，抑制電機殼體振動降低電機電磁噪聲的，相當于是在傳遞路徑上進行優化。