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目標(biāo)：1、理解在 ANSYS 中進行諧波分析的工作流程；2、加深對共振與阻尼原理的理解，并掌握二者在工程實際中的應(yīng)用方法。步驟：1、打開 ANSYS Workbench，新建諧波響應(yīng)分析項目，并檢查單位設(shè)置。2、為所有零部件定義材料屬性。材料詳細參數(shù)可參考模型文件；本次仿真僅用于演示操作流程，非精密工程設(shè)計，因此所有材料參數(shù)均為假設(shè)取值。

Zemax | 模擬 AR 系統(tǒng)中的全息光波導(dǎo)：第一部分Ansys Zemax | 如何設(shè)計單透鏡 第一部分：設(shè)置Ansys Zemax | 如何使用漸暈系數(shù)Ansys Zemax | 抬頭顯示器設(shè)計：從 OpticStudio 至 SPEOSAnsys Zemax | HUD 設(shè)計實例Ansys Lumerical | 針對 Grating coupler 的仿真分析方法

近年來發(fā)展起來的二維軸對稱諧波單元可以說比較好的兼顧了模型的精度和計算速度。之前的ANSYS版本一般都是在經(jīng)典版本中使用二維軸對稱諧波單元，ANSYS WORKBENCH中也可使用二維軸對稱諧波單元，需要命令行來輔助完成，操作性不好?，F(xiàn)在ANSYS WORKBENCH在新版本中可以使用二維軸對稱諧波單元進行計算[1]，筆者也對該新功能進行學(xué)習(xí)。

圖2：Ansys Motor-CAD軟件與Ansys Mechanical軟件之間的ERP比較：（上）由三階力諧波激勵的第0階模態(tài)（下）由二階力諧波激勵的第6階模態(tài)圖3展示了Mechanical軟件的模態(tài)分析結(jié)果，顯示第0階模態(tài)和第6階模態(tài)分別發(fā)生在4711.7 Hz和4456.3 Hz。

利用Ansys仿真軟件歸納總結(jié)出電機的振動及噪聲特性，在原設(shè)計方案的基礎(chǔ)上對電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化，以抑制振動噪聲，結(jié)合Ansys仿真軟件對優(yōu)化前后兩種電機進行電磁仿真、模態(tài)分析、振動仿真、噪聲仿真，以驗證結(jié)構(gòu)優(yōu)化的合理性。 1永磁同步電機結(jié)構(gòu) 如圖1所示為本文所研究商用電動車用永磁同步電機徑向示意圖。

此外，擾動模式疊加諧波循環(huán)對稱性分析還包括作用在風(fēng)扇葉片上的非定常流動壓力。使用ANSYS CFX計算了以16043RPM轉(zhuǎn)速運行、入口變形為10%的風(fēng)扇的理想氣體建模的三維粘性空氣流的非穩(wěn)態(tài)流動壓力。 還對全360°模型進行了模態(tài)、擾動模態(tài)和擾動模態(tài)疊加諧波分析，以驗證循環(huán)扇形模型結(jié)果的準確性。

如下圖所示，輪廓范圍為-1至1的z位移圖提供了定位支架的適當(dāng)位置： 建模 傳感器的三維模型在ANSYS DesignModeler中創(chuàng)建，并在ANSYS Mechanical中進行網(wǎng)格化，如下圖所示： 壓電單元用SOLID226劃分網(wǎng)格，其他部分用SOLID186和SOLID187單元劃分網(wǎng)格。單元總數(shù)為67756，節(jié)點總數(shù)為115414。

圖2比較了未調(diào)諧的Motor-CAD等效輻射功率（ERP）水平與圖1所示電機在Ansys Mechanical結(jié)構(gòu)有限元分析（FEA）軟件中的結(jié)果。Motor-CAD解析模型可準確預(yù)測由三階力諧波激勵的第0階模態(tài)（膨脹模態(tài)）。然而，由于寬齒底對定子軛剛度的影響，它無法有效預(yù)測由二階力諧波分量激勵的第6階模態(tài)（六邊形模態(tài)）。

求解器適用于穩(wěn)態(tài)、諧波以及瞬態(tài)分析，這要取決于物理需求。以順序（或混合順序同步）方式可以求解許多場。ANSYS 多場求解器的兩種版本是為了不同應(yīng)用場合而設(shè)計的，它們擁有不同的優(yōu)點及程序。==MFS—單代碼：基本的ANSYS 多場求解器==，如果模擬包含帶有所有物理場的小模型時就可以使用它。這些物理場包含在一個軟件包內(nèi)（如 ANSYS 多場)。

動力學(xué)：模態(tài)、諧波、響應(yīng)譜、隨機振動、柔性和剛性動力學(xué)。傳熱（穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)）：求解溫度場和熱通量。允許與溫度相關(guān)的電導(dǎo)率、對流、輻射和材料。靜磁學(xué)：執(zhí)行各種磁場分析。電氣：模擬電氣設(shè)備，如電機、螺線管等。為什么選擇 ANSYS Workbench？您將了解什么是有限元分析和有限元方法。您將了解 ANSYS Workbench FEA 數(shù)值工程問題求解器。與 ANSYS 機械接口。

； 電源完整性：ANSYS SIwave-DC分析印刷電路板（PCB）和集成電路（IC）封裝，有助于在設(shè)計早期發(fā)現(xiàn)布局前和布局后的功率和信號完整性問題，驗證輸電網(wǎng)絡(luò)的DC電力損耗，提早檢測熱點位置，并防止故障發(fā)生； 射頻與微波：使用ANSYS HFSS將高級電磁場仿真器與強大的諧波平衡和瞬態(tài)電路仿真進行動態(tài)結(jié)合，擺脫重復(fù)設(shè)計迭代和冗長的物理原型設(shè)計； 信號完整性：對高速電子設(shè)備中的高速串行通道

將動力總成穩(wěn)態(tài)下電機定子受到的電磁力進行傅立葉分析，得到電磁力的諧波成分。在ANSYS Workbench中建立了電動車動力總成有限元模型，分析了切向電磁力對系統(tǒng)振動噪聲特性的影響，并進行了試驗研究。得到的主要結(jié)論如下: 1)減速器的存在使得系統(tǒng)的振型變得復(fù)雜，不再是典型的電機振型，而是既有單獨的電機振型，也有單獨的減速器振型，還有二者耦合的整體振型。

總結(jié)Ansys提出的EMI/瞬態(tài)流程適用于先進的EMI研究。與測量值和理論方程的相關(guān)性良好，這使得開發(fā)可靠且有價值的電磁干擾仿真流程和方法成為可能。在許多情況下，屏蔽層如果設(shè)計得當(dāng)，可以在低成本的情況下提供出色的效率。使用ECMF進行濾波對于偶數(shù)時鐘諧波也非常有用和有效，特別是對于高CM噪聲的實現(xiàn)。調(diào)整RF射頻接口相對于數(shù)字干擾源的位置和方向是另一種EMI電磁干擾優(yōu)化方法。

最后，利用諧波位移，我們確定了聲波通過絕緣油、油箱和周圍空氣傳播所產(chǎn)生的壓力水平。將諧波分析得到的器身部分的節(jié)點速度插值并映射到油的聲學(xué)網(wǎng)格中。圖6顯示了油內(nèi)表面的速度矢量。聲輻射的數(shù)值預(yù)報需要變壓器油箱的振蕩。

建模 結(jié)構(gòu)的三維模型在ANSYS DesignModeler中創(chuàng)建，并用實體單元劃分網(wǎng)格。 結(jié)構(gòu)體使用SOLID185單元。聲學(xué)空腔（聲端口、氣隙和殼體空腔）用FLUID30單元建模。氣隙用使用彈性空氣選項（KEYOPT（4）＝1）的SOLID226靜電結(jié)構(gòu)單元（KEYOPT（1）＝1001）的一個單元層劃分網(wǎng)格。

合理的槽極數(shù)配合可以減少磁動勢諧波和氣隙磁密諧波，是抑制電磁噪聲的重要手段。

Mechanical 有限元分析軟件可滿足您對線性動力學(xué)分析的所有需求，包括模態(tài)、諧波、頻譜響應(yīng)和帶預(yù)應(yīng)力的隨機振動，以及用于快速解決方案的高級求解器選項。

可訪問超過10,000種軸承型號，其中包含所有常見的軸承類型 基于云的在線工具可確保提供最新的軸承數(shù)據(jù)，包括宏觀和微觀幾何結(jié)構(gòu)，這有助于表示最準確的軸承剛度 為了進一步提高精度，SKF Bearing應(yīng)用采用了兩種建模方法： 主要用于靜態(tài)分析的非線性剛度模型，其中可以檢索最終的軸承載荷 主要用于動態(tài)分析（如諧波振動頻率分析