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在變壓器設計中，利用電磁場 CAE 仿真軟件，可分析變壓器的損耗、電感、漏感、電場分布等電磁特性，還能模擬短路工況下的電磁力，判斷絕緣設計是否可靠，為變壓器的優化設計提供依據。與傳統仿真軟件相比，仿真APP是更加高效、便捷、易用的仿真工具。

- 項目挑戰如何精確預測作動器的瞬態電磁特性，并優化其形狀、材料、繞組等，滿足電磁力要求的同時最大限度減小閉合時間和體積、成本，至關重要。- 解決方案基于ANSYS設計流程，采用Maxwell實現作動器瞬態優化設計，結合Mechanical實現電磁、熱、結構耦合設計；結合Fluent實現流體負載力計算；結合Simplorer和Fluent實現系統設計。

除了電機電磁熱設計軟件及方案，安世亞太在機電一體化電機設計仿真、電機振動噪聲、電機多物理場、電機電磁、電機仿真咨詢與專業定制開發、電機結構、電機流體仿真等方面，都積累了豐富的經驗，相關資料和文章詳見“延伸閱讀”。下載地址：Motor-CAD案例教程系列三相感應電機電磁熱耦合計算

結合電驅動系統 NVH 特性研究成果可知，驅動電機振動噪聲來源多為徑向電磁力，研究人員經常忽略電磁切向力所造成的影響。即在使用一體化電驅動系統動力學建模分析 NVH 特性展開研究時，研究人員需提高對電驅動系統整體耦合建模的關注度，以提高分析結果權威性與科學性。

該電磁閥結構分析的幾何模型及有限元如下，彈簧模型采用Mechanical的彈簧單元進行簡化。整個電磁閥結構結構左端固定，導入Maxwell計算的生熱計算溫度分布，之后導入Fluent計算的壓力分布和對流換熱進行結構應力分析。結構熱應力分析參考溫度為室溫22°。

比如，電磁-結構耦合中，電磁力對結構的響應較大，但相反，結構變形對電磁力影響甚微，則可假設成電磁→結構單向耦合。

研究結果表明，電機與減速器集成后，切向電磁力對電機振動噪聲影響不大，但對減速器產生了不可忽略的影響，在2000Hz和2400Hz處，切向電磁力在減速器表面產生了明顯的振動，并且對減速器表面2000Hz～2400Hz范圍內的聲場貢獻較大。研究結果對電機的電磁參數和結構進行改進和優化設計，為降低電機的電磁振動提供理論依據和試驗支持。

具體如下圖所示：圖6 泵蓋外表面對流換熱邊界圖7 泵蓋內腔表面壓力載荷圖8 泵蓋凸起孔集中力載荷4.計算結果分析4.1 計算分析設置對于泵蓋的熱結構耦合仿真分析，需建立穩態熱仿真分析類型和熱結構耦合仿真分析類型，并需首先計算泵蓋穩態熱工況，然后才能計算其熱結構耦合仿真分析。

它適用于任何形狀的結構，是一個通用的方法。但事物總是一分為二的。一般來說，通用方法在特殊應用領域的效率將不如特殊方法。對于高 Q 空腔濾波器設計，MM 就遠優于 FEM。隨著計算電磁學在工程應用領域影響力的不斷加深，商用電磁分析軟件越來越多，操作界面智能化，使得設計人員可以更加方便、直觀得進行濾波器設計、天線設計、目標電磁特性分析等。1.

下圖所示為MANATEE軟件的永磁同步電機結構參數。 MANATEE永磁同步電機轉子結構參數 MANATEE軟件電機的輸出變量本例樣機為48S8P電機，選取變量氣隙磁密基波、0階12倍頻電磁力、8階10倍頻作為優化的目標變量；將'W0r';'H0r';作為優化的變量。將聲功率作為優化目標。下圖所示為設置圖。

結合電驅動系統 NVH 特性研究成果可知，驅動電機振動噪聲來源多為徑向電磁力，研究人員經常忽略電磁切向力所造成的影響。

Ansys解決方案：Ansys Motor-CAD 集成了電磁場有限元法、磁路法、熱路法、結構有限元法，20 年積累的豐富電磁熱計算經驗數據，有效提升了不同種類、不同冷卻型式電機電磁與熱計算的效率。

電磁-熱耦合發電：對電機的能量場（電磁學）如何產生熱量（熱動力學）進行建模，以優化換熱器和風扇需要多物理場分析的工程問題可通過不同程度的耦合來求解。

涉及電磁發熱時，用Electrothermal或 Maxwell + 熱模塊；需評估熱變形 / 應力時，添加熱 - 結構耦合。3. 電子散熱優先用IcePak提高效率；復雜工業流體（如燃燒、多相流）必須用Fluent。以上來源于網絡總結，個人總結起來就一句話：優化對流散熱用CFD，優化熱傳導用ANSYS Mechanical

直接耦合電磁場分析得到的各種地刺損耗作為熱源，通過熱分析得到電磁設備的溫升等熱特性，可通過分析設備在正常運行時對各種參數變化的敏感度，確保設計參數處于制造容差范圍內，海可對幾何形狀、材料屬性、激勵源，邊界條件的設置參數、工作頻率、以及直線或旋轉運動位置坐參數化和優化分析，從而選擇最佳設計方案。

直接耦合電磁場分析得到的各種地刺損耗作為熱源，通過熱分析得到電磁設備的溫升等熱特性，可通過分析設備在正常運行時對各種參數變化的敏感度，確保設計參數處于制造容差范圍內，?？蓪缀涡螤?、材料屬性、激勵源，邊界條件的設置參數、工作頻率、以及直線或旋轉運動位置坐參數化和優化分析，從而選擇最佳設計方案。

采用Ansys仿真平臺，能夠對機器人用的電機、電機控制器、PCB板、電源、電池等，進行電磁性能、電磁兼容性能、溫度性能、結構穩定性等多物理場的仿真分析和優化，協助用戶設計出性價比高、性能穩定的機器人。