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摘要：對于電機(jī)的電磁振動噪聲問題，僅通過電磁計算激勵源特性分析較難預(yù)測電機(jī)實際的振動噪聲情況。本文基于電磁場、結(jié)構(gòu)場及聲場的多場耦合分析方法，以YE2-90L-4感應(yīng)電機(jī)為例，結(jié)合電機(jī)結(jié)構(gòu)與實際安裝方式，對斷條狀態(tài)下的電機(jī)電磁激振力、結(jié)構(gòu)振動響應(yīng)以及電機(jī)周圍聲場聲壓分布進(jìn)行多場聯(lián)合仿真，從而計算出斷條故障對于電機(jī)振動噪聲的影響。

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同樣的道理，在電機(jī)行業(yè)的工業(yè)品仿真計算過程中，我們也可以采用這種完全的順序單向耦合計算來描述多物理場共同作用的仿真場景，首先通過Maxwell軟件計算得到電機(jī)各個部件的損耗（發(fā)熱）結(jié)果，隨后將該發(fā)熱功率以一種能量源項的方式加載到Fluent中，再計算得到準(zhǔn)確的溫度分布結(jié)果，最后和上面電子設(shè)備計算的場景類似，可以通過Mechanical軟件計算得到電機(jī)熱應(yīng)力與變形的情況。

下載地址：多物理場耦合模型及數(shù)值模擬導(dǎo)論

FMU模型集成仿真功能 自2021.1版本開始，CoTherm支持導(dǎo)入FMU模型并與其他Cotherm支持的模型耦合實現(xiàn)多系統(tǒng)集成，包括電池管理系統(tǒng)、座艙熱管理系統(tǒng)、電機(jī)、熱管理系統(tǒng)、整車動力學(xué)系統(tǒng)等。采用FMU進(jìn)行多學(xué)科集成分析，更能反映復(fù)雜系統(tǒng)特性，方便用戶分析評估復(fù)雜系統(tǒng)性能，得到更準(zhǔn)確的結(jié)果，指導(dǎo)系統(tǒng)選型、產(chǎn)品設(shè)計優(yōu)化等典型應(yīng)用。

針對該企業(yè)提升電機(jī)運(yùn)行效率的需求，基于通用仿真平臺Simdroid，開發(fā)了專屬電機(jī)軟件，可便捷優(yōu)化電機(jī)參數(shù)。在通用多物理場仿真PaaS平臺Simdroid?（伏圖?）中，通過“二維建模”功能，對電機(jī)的定轉(zhuǎn)子內(nèi)外徑、定轉(zhuǎn)子槽型等主要部件進(jìn)行參數(shù)化建模；對模型整體進(jìn)行網(wǎng)格剖分、邊界設(shè)置、磁場分析，可以得到電壓、電流曲線，以及等值線和云圖。

通過仿真優(yōu)化電機(jī)噪音（包括SRM）涉及頗具挑戰(zhàn)性的多物理場建模。SRM中的噪音和振動主要源于定子的結(jié)構(gòu)性激振，是由不斷變化的磁場和相電流引起的。電機(jī)外表面的結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致其周圍的空氣流動，從而產(chǎn)生了氣壓變化，形成噪音。要實現(xiàn)精確的仿真，需要將磁學(xué)、振動（結(jié)構(gòu)性）和聲學(xué)領(lǐng)域加以結(jié)合，才能正確捕獲所涉及的全部現(xiàn)象。 第一步是計算定子上的磁力。

基于COMSOL軟件對土石混合體進(jìn)行了數(shù)值仿真，考慮了土石混合體孔隙變化，細(xì)顆粒侵蝕，骨架結(jié)構(gòu)變形，此問題是一個多場（滲流場、變形場、應(yīng)力場、損傷場）多相介質(zhì)（土顆粒集合體，塊石，空隙，孔隙）耦合的復(fù)雜問題。仿真結(jié)果如圖2所示。圖1 幾何模型顆粒運(yùn)動分布應(yīng)力分布孔隙滲流下的細(xì)顆粒遷移運(yùn)動圖2 數(shù)值仿真結(jié)果感興趣的朋友可下載模型源文件，歡迎合作交流

大橋劇烈晃動直至崩塌 HyperWorks的流體求解器AcuSolve流固耦合分析分為四種情況：?分析穩(wěn)態(tài)的流場壓力和溫度場對固體變形的影響，也叫 TFSI (Thermal-FSI)屬于單向耦合；?分析流體動載荷引起的固體振動現(xiàn)象，也叫P-FSI (Practical FSI)，屬于單向耦合；?瞬態(tài)流動引起固體大變形，并反饋給流場，也叫DC-FSI (Direct Coupling

：流體、傳熱、結(jié)構(gòu)、電磁? 多物理場數(shù)值分析基礎(chǔ)：強(qiáng)耦合/弱耦合/單向/雙向等等? Ansys CFD多物理場仿真流程基礎(chǔ)? Ansys CFD多物理場流程演示（CFX/Fluent) 第二天下午 ? Ansys 多物理場分析流程練習(xí)? Ansys 流體-傳熱耦合? Ansys 流體-結(jié)構(gòu)耦合? Ansys 傳熱-結(jié)構(gòu)耦合?

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6.3傳熱-傳質(zhì)-動量-導(dǎo)電-電化學(xué)多場耦合6.4連接體優(yōu)化與設(shè)計實例操作：連接體優(yōu)化模型、新型連接體模型7、積碳研究7.1 燃料電池邊界設(shè)置7.2 傳質(zhì)-導(dǎo)電-電化學(xué)多場耦合方法7.3 甲烷內(nèi)重整反應(yīng)設(shè)置7.4 甲醇內(nèi)重整反應(yīng)設(shè)置7.5積碳分析實例操作：甲烷積碳模型，甲醇積碳模型7、直接碳燃料電池性能研究7.1 Boudouard反應(yīng)設(shè)置7.2熱源設(shè)置方法7.3傳質(zhì)-導(dǎo)電

變壓器多場耦合仿真APP可開展電力變壓器的多物理場仿真，可針對變壓器熱故障開展校核，獲得不同發(fā)熱功率下變壓器內(nèi)溫度場分布。隨著電力行業(yè)的發(fā)展，電力變壓器的安全性、可靠性和效率等方面的需求越來越高。為了滿足這些需求，現(xiàn)代仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力變壓器的設(shè)計、測試和校核。變壓器多場耦合仿真APP是一種新型的仿真工具，可針對電力變壓器的多物理場進(jìn)行仿真。

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固體本身的變形量很小，可以認(rèn)為是剛體，但是整體產(chǎn)生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學(xué)分析，也屬于雙向耦合。 以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數(shù)據(jù)在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。

固體本身的變形量很小，可以認(rèn)為是剛體，但是整體產(chǎn)生比較大的位移，可以采用CFD耦合MBD多體動力學(xué)分析，也屬于雙向耦合。 以上幾種分析都可以在SimLab模塊中完成，流固交界面的耦合數(shù)據(jù)在后臺傳遞，無需用戶編輯腳本。

<p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;Comsol以其強(qiáng)大的多物理場耦合能力、強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分以及高精度仿真結(jié)果廣泛應(yīng)用于能源行業(yè)，多工況下瓦斯抽采的多物理場耦合是一個復(fù)雜且關(guān)鍵的研究領(lǐng)域。</p><p>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;在瓦斯抽采過程中，主要涉及到的物理場包括煤體變形場、瓦斯?jié)B流場、溫度場等，這些物理場之間的耦合作用對瓦斯抽采效果有著重要影響。

具體如下圖3所示 圖3 波導(dǎo)材料及鋁熱電極熱光材料參數(shù)設(shè)定在完成多物理場耦合設(shè)置后，進(jìn)行物理場模擬運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果如下所示，由于溫度的變化導(dǎo)致波導(dǎo)表面的折射率發(fā)生相應(yīng)的改變： 圖4 溫度變化導(dǎo)致波導(dǎo)表面處有折射率變化 圖5 熱光調(diào)制光開光結(jié)果圖如圖5所示，為耦合式光開關(guān)調(diào)控光場的模擬示意圖

多物理場耦合則為有多個同時發(fā)生的物理場的過程或系統(tǒng)提供了研究和應(yīng)用平臺。它通過數(shù)學(xué)、物理、科學(xué)與工程應(yīng)用以及數(shù)值分析等學(xué)科的雜交來探究多個物理領(lǐng)域的交互作用，并且在土體固結(jié)理論、流體動力學(xué)模擬、電動力學(xué)應(yīng)用、流體-結(jié)構(gòu)相互作用等領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用。