基于ANSYS平台的电机NVH仿真分析流程

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汽车驱动桥NVH性能分析与优化

汽车驱动桥NVH性能分析与优化

汽车驱动桥NVH性能分析与优化摘要:为实现汽车驱动桥NVH性能的分析与优化,本文中建立了驱动桥NVH性能分析与优化流程及方法,对分析过程中所应用的有限元、振动响应、声学仿真和拓扑优化等方法进行了综合研究,恰当地选取了分析方法、计算方法、分析软件。

然后,以某车在60~65km/h加速行驶工况出现噪声大的问题为例进行分析与优化。

最后,对优化后驱动桥进行整车NVH测试,验证了所建立的分析流程及方法的有效性。

关键词: 汽车驱动桥;有限元分析;振动响应;声学仿真分析;NVH测试前言(3)后驱动桥是汽车底盘传动系统的重要组成部分,同时也是主要噪声源之一,它的NVH性能对整车NVH性能有直接影响。

学者对后驱动桥NVH性能的分析与优化开展了大量研究。

虽然研究对汽车驱动桥NVH性能分析与优化做了很多工作,取得许多成果,但仍然存在一些不足。

1 驱动桥 NVH 性能系统分析流程模态分析对后驱动桥进行模态分析,目的是得到各阶模态频率,来确认其是否与其他激励源产生共振。

前期研究结果表明,后桥噪声主要是主减速器齿轮啮合冲击通过轴承传至后桥壳产生振动引起的辐射噪声,差速器在普通工况下一般不起作用,本文中主要是对后桥壳进行模态分析。

1.1 有限元建模采用 UG 软件系统建模,网格划分过程中,主减速器壳选取四面体单元划分,单元质量主要控制参数如表1所示,最后给各个部件赋相应的厚度和材料属性,如表2所示。

将模型导入ansys workbench软件,得到有限元模型。

2 振动响应分析振动响应分析的目的是确定响应较大部位,以实现后续精准优化。

频率响应分析是指结构对某载荷(可以是冲击载荷,也可能是一频率在一定范围内的载荷)的响应。

根据驱动桥噪声机理,以及驱动桥NVH性能分析需要,在进行频率响应分析前,需要先计算其轴承的载荷。

使用模态分析结果,计算桥壳振动响应,求解已知1~2000 Hz频段的所有结果。

将频率范围设成1~2000Hz。

选择模态叠加法来进行分析,ANSYS workbench求解,得到结果。

ANSYS和ADAMS柔性仿真详细步骤解析

ANSYS和ADAMS柔性仿真详细步骤解析

ANSYS和ADAMS柔性仿真详细步骤解析步骤1:建立模型首先需要建立汽车悬挂系统的模型,包括车轮、悬架、车体等组成部分。

可以使用ANSYS的建模工具进行几何建模,也可以导入CAD模型进行后续处理。

步骤2:定义模型属性在ANSYS中,需要为模型定义材料属性、约束条件和加载条件。

对于悬挂系统,材料属性可以定义弹簧、阻尼器和悬挂臂的材料特性;约束条件可以设置车体和地面间的边界条件,例如固支或可移动支撑;加载条件可以设置车轮的载荷和运动。

步骤3:网格划分接下来需要对模型进行网格划分,将模型离散成小的单元,这些单元可以是三角形、四边形或立方体等形式。

网格划分的精细程度直接影响到仿真的准确性和计算速度。

步骤4:设置运动学和约束在ANSYS中,可以设置模型的运动学和约束条件,即定义汽车悬挂系统中各个部件的运动关系和限制。

例如,可以设置车轮的旋转和转向运动以及悬挂臂的运动自由度。

这些设置可以通过定义关节、连接、驱动器等方式来实现。

步骤5:施加载荷在ANSYS中,可以施加各种静态和动态的载荷,模拟实际工作条件下的受力情况。

例如,可以施加车轮产生的垂直载荷、离心力、横向力等。

载荷可以施加在车轮、悬挂臂或车体上,可以是静态的或随时间变化的。

步骤6:求解模型设置好加载条件后,可以开始求解模型并进行分析。

ANSYS会根据模型的几何形状、材料特性、约束条件和加载条件等参数进行计算,得到模型在各种受力情况下的应力、变形、振动等结果。

求解模型可能需要较长的计算时间,特别是对于复杂的模型。

步骤7:分析结果在求解完成后,可以对模型的分析结果进行后处理和可视化。

ANSYS提供了各种图形和数据输出选项,可以将结果以图像、表格或动画的形式展现出来。

在分析结果中,可以观察汽车悬挂系统各个部件的受力、变形、振动等情况,从而评估其性能和安全性。

ADAMS是一种基于多体动力学的仿真软件,能够模拟和分析多体系统的运动、受力、碰撞等特性。

这里以汽车悬挂系统为例进行详细解析。

ansys冲击振动仿真步骤

ansys冲击振动仿真步骤

ansys冲击振动仿真步骤ANSYS冲击振动仿真是一种通过计算机模拟冲击力对物体造成的振动效应的方法。

该方法可以帮助工程师预测和优化产品在冲击负载下的性能和可靠性。

以下是ANSYS冲击振动仿真的步骤:1.确定仿真目标:首先需要明确仿真的目标,例如确定需要分析的物体、冲击力的大小和方向,以及所需的振动响应参数。

2.准备几何模型:根据需要进行仿真的物体,使用CAD软件创建几何模型。

确保模型的几何信息和尺寸准确无误。

3.网格划分:对几何模型进行网格划分,将其划分为小的单元或网格。

这是为了在仿真中对物体进行数值计算和离散化处理。

4.材料属性定义:根据物体的材料特性,定义材料的力学性质,例如弹性模量、泊松比等。

这些属性将用于计算物体的应力和应变。

5.冲击载荷定义:根据实际情况定义冲击力的大小、方向和作用时间。

可以通过输入冲击力的时间历程来模拟实际的冲击过程。

6.约束条件设置:根据物体的实际应用情况,设置约束条件,如固定支撑、边界条件等。

这些约束条件将影响物体的振动响应。

7.网格优化:对初始网格进行优化,以提高仿真的计算精度和效率。

可以使用ANSYS提供的自适应网格技术进行网格优化。

8.求解模型:使用ANSYS的求解器对模型进行求解。

求解器将根据定义的边界条件和冲击载荷,计算物体在冲击加载下的振动响应。

9.结果分析:分析仿真结果,包括应力、应变、振动位移等。

可以通过结果图表、动画和数值数据来评估物体的性能和可靠性。

10.优化设计:根据仿真结果,对物体的设计进行优化。

可以通过修改材料、几何形状或结构来改善物体的振动响应。

11.验证仿真结果:根据实际测试数据,验证仿真结果的准确性和可靠性。

如果有差异,可以对模型进行调整和改进。

12.结果报告:根据仿真结果,编写报告,总结仿真过程和结果。

报告应包括模型描述、仿真设置、结果分析和优化建议等内容。

以上是ANSYS冲击振动仿真的一般步骤。

请注意,具体的仿真步骤和设置可能因应用领域和具体要求而有所不同。

基于ANSYS的齿轮仿真分析

基于ANSYS的齿轮仿真分析

基于ANSYS的齿轮仿真分析齿轮是一种常见的机械传动元件,广泛应用于工业生产中的各种机械设备中。

齿轮的工作性能直接影响着整个传动系统的性能和可靠性。

为了确保齿轮的正常工作和延长使用寿命,需要对齿轮进行仿真分析。

本文将介绍基于ANSYS软件的齿轮仿真分析方法和流程。

首先,进行齿轮的几何建模。

使用ANSYS软件中的几何建模工具,根据实际齿轮的参数进行几何建模。

包括齿轮的齿数、模数、齿宽等参数。

建立三维模型后,对齿轮进行网格划分,生成有限元模型。

接下来,进行材料属性的定义。

根据实际齿轮的材料,定义材料属性。

包括弹性模量、泊松比、材料密度等参数。

这些参数将被用于后续的载荷和刚度分析。

然后,进行齿轮的载荷分析。

齿轮在工作过程中受到来自外界的载荷作用,主要包括径向力、切向力和轴向力等。

通过ANSYS中的载荷工具,对齿轮进行载荷加载。

可以根据实际工况设置载荷大小和方向。

进行齿轮的接触分析。

齿轮的接触是齿轮传动中的重要性能指标之一、通过ANSYS中的接触分析工具,可以计算齿轮接触面上的应力分布、接触区域和接触压力等参数。

这些参数对于齿轮的寿命和工作性能有重要影响。

进行齿轮的动力学分析。

齿轮在传动过程中会产生振动和噪声。

通过ANSYS中的动力学分析工具,可以计算齿轮的振动模态、固有频率和振动幅度等参数。

这些参数对于齿轮的运行平稳性和噪声控制有重要意义。

最后,进行疲劳分析。

齿轮在长时间使用过程中,容易出现疲劳破坏。

通过ANSYS中的疲劳分析工具,可以预测齿轮的寿命和疲劳破坏位置。

通过疲劳分析结果,可以调整齿轮的设计参数,提高其工作寿命。

综上所述,基于ANSYS的齿轮仿真分析包括几何建模、材料属性定义、载荷分析、接触分析、动力学分析和疲劳分析等步骤。

通过这些分析,可以评估齿轮的工作性能,指导齿轮的设计和改进。

同时,齿轮仿真分析可以帮助优化整个传动系统的工作性能和可靠性,提高机械设备的制造水平和整体效益。

ansys 永磁电机算例

ansys 永磁电机算例

ANSYS可以用于永磁电机的仿真分析,以下是一个永磁电机的算例:
首先,需要建立永磁电机的三维模型,包括定子、转子、永磁体等部分。

在ANSYS中,可以使用强大的建模工具进行模型的建立。

接下来,需要设置材料的属性,包括电导率、相对磁导率、永磁体的磁化方向等。

这些属性将影响仿真结果的准确性。

然后,需要设置边界条件和激励源,如电机的转速、电流等。

这些条件将决定电机的运行状态。

最后,进行仿真计算,可以得到电机的磁场分布、转矩特性、损耗等结果。

通过对这些结果的分析,可以评估电机的性能,并进行优化设计。

需要注意的是,以上只是一个简单的算例,实际的永磁电机仿真可能涉及更复杂的模型和更多的参数设置。

因此,在使用ANSYS进行永磁电机仿真时,建议参考详细的教程和文档,以确保仿真的准确性和可靠性。

Ansys Workbench在电机温度场分析的实际运用

Ansys Workbench在电机温度场分析的实际运用

Ansys Workbench在电机温度场分析的实际运用摘要:温升高是电机最为主要的故障原因,而电机的种类很多,不同种类有着多种多样冷却方式,因此,电机的温度分析较为复杂,传统方法是以热负荷作为基准根据试验结果类比电机的设计温升,对于一些特殊结构的电机,热负荷类比法就不能满足设计需要。

采用Ansys Workbench仿真软件通过FEA有限元分析(Finite Element Analysis),可以对特殊结构电机定转子热源分布、以及传导、对流、辐射等要素进行网格化分析。

本文以具体案例的设计分析过程,论述Ansys Workbench稳态温度场在电机设计中的实际运用。

关键词:温升电机温度场有限元Ansys1引言我们以一台低压变频异步电动机YVF400-6-315KW、380V、50HZ为研究对象,对其定转子温度场进行仿真分析,对比求解结果与最后型式试验的偏差,从而验证Ansys Workbench仿真软件在特殊电机设计的实际运用。

电动机主要的设计参数如下:2 2D建模2.1 在Ansys Workbench程序界面下,通过ToolBox,进入稳态温度分析Steady-state-Thermal工作平台;2.2 在Steady-state-Thermal工作平台点取Geometry进行几何形状设置;或者在Analysis Systems树状下右侧窗口,右键选取Geometry--Import导入定子或转子三维部件的stp、sat、step等格式;2.3 在Steady-state-Thermal工作平台右键选取Geometry-第二行Edit Geometry in DesignModeler----可进入DM-右键点取Import1,选取生成-Generate;可获得每个部件的建模信息。

3、材料设置3.1 回到workbench对第三行Model右键Edit---进入Mechancial Enterprise机械单元,在Outline下的Model点取Geometry项下的每个零部件,左下表格中可以查看体积、面积、重量,并且设置材料名称、密度、热导率等;3.2 定转子材料设置,40度左右的热导率按下表:4、划分网格在workbench对第三行Model右键Edit进入Mechancial Enterprise机械单元,菜单栏点取Generate Mesh ,在树状mesh下表格relevance设置网格的相关属性,数字越小,节点和单元数越少。

ANSYS谐响应分析实例-振动电机轴分析

ANSYS谐响应分析实例-振动电机轴分析

AnsysWorkBench11.0振动电机轴谐响应分析最小网站长:kingstudio最小网Ansys 教程频道为您打造最IN 的教程/1.谐响应分析简介任何持续的周期载荷将在结构系统中产生持续的周期响应(谐响应)。

谐响应分析是用于确定线性结构在承受随时间按正弦(简谐)规律变化的载荷时的稳态响应的一种技术。

分析的目的是计算出结构在几种频率下的响应并得到一些响应值(通常是位移)对频率的曲线。

从这些曲线上可以找到“峰值”响应,并进一步观察峰值频率对应的应力。

该技术只计算结构的稳态受迫振动,而不考虑发生在激励开始时的瞬态振动。

(见图1)。

谐响应分析使设计人员能预测结构的持续动力特性,从而使设计人员能够验证其设计能否成功地克服共振、疲劳,及其它受迫振动引起的有害效果。

谐响应分析是一种线性分析。

任何非线性特性,如塑性和接触(间隙)单元,即使定义了也将被忽略。

分析中可以包含非对称系统矩阵,如分析在流体─结构相互作用中问题。

谐响应分析也可以分析有预应力结构,如小提琴的弦(假定简谐应力比预加的拉伸应力小得多)。

谐响应分析的定义与应用介绍:/ArticleContent.asp?ID=7852. 工程背景在长距离振动输送机、概率振动筛等变载荷振动机械中,由于载荷的变化幅度较大,且多为冲击或交变载荷,使得作为动力源与振动源的振动电机寿命大为缩短,其中振动电机阶梯轴的弹塑性变形又会中速振动电机的失效,故研究振动电机轴的谐响应,进而合理设计其尺寸与结构,是角决振动电机在此类场合过早失效的主要途径之一。

现以某型振动电机阶梯轴为分对象,振动电机属于将动帮源与振动源合为一体的电动施转式激振源,在振动电机轴两端分别装有两个偏心块,工作时电机轴还动两偏心块作顺转无能无力产生周期性激振力t sin F F 1ω=,其中为施加载荷,由些电机轴受到偏心块施加的变载荷冲击,极易产生变形和疲劳损坏,更严重者,当激振力的频率与阶梯轴的固有频率相等时,就会发生共振,造成电机严重破坏,故对电机进行谐应力分析很必要。

Ansys电机电磁震动和噪声分析流程

Ansys电机电磁震动和噪声分析流程
电机电磁、震动和噪声耦合分析流程
启动ANSYS Workbench
启动Workbench 选择 Windows 开始菜单,点击 All Programes > ANSYS 15.0 > Workbench 15.0 确保Maxwell 2D、Harmonic Response 等求解器,显示在Workbench左侧的窗 口中,如右图。
ANSYS 中国
1
电机电磁、震动和噪声耦合分析流程
启动 Maxwell
导入 Maxwell 文件成功后,在 Workbench 的工作区会出现一个Maxwell Design。 启动 Maxwell 双击 Maxwell Design 上的 Maxwell 2D 标签,弹出 Maxwell 2D界面。
ANSYS 中国
6
电机电磁、震动和噪声耦合分析流程
安装并激活Acoustics ACT选项
在Workbench主界面下,安装噪声计算插件Acoustics ACT。主要该插件只需要安 装一次,若以前安装过,则可以跳过本步骤。 点击 Workbench 菜单Extensions > Install Extension 在弹出的对话框中,选择 ”*.wbex” 文件(例如, ExtAcoustics_150.26.wbex) 。 安装插件 激活Acoustics ACT选项 点击 Workbench 菜单Extensions > Manage Extensions 在弹出的 Manage Extensions 对话框中,选中 ExtAcoustics前面的单选框
激活 Beta 选项
激活Beta选项 点击 Workbench 菜单Tools -> Options -> Appearance 选中Beta Option前的单选框
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基于ANSYS平台的电机NVH仿真分析流程电机噪声、振动和刺激(NVH)仿真分析是电机设计过程中的重要步
骤之一,可以帮助工程师评估电机设计的噪声和振动水平,及其可能的影响。

以下是基于ANSYS平台的电机NVH仿真分析流程的详细步骤:
1.几何建模:
首先,需要根据电机的实际设计制作三维CAD模型。

该模型应包括电
机的各个组成部分,如定子、转子、轴等。

可以使用ANSYS的CAD工具,
如ANSYS DesignModeler来创建几何模型。

2.材料属性定义:
在模型中给各个零件定义材料属性,包括密度、弹性模量、泊松比等。

这些参数可以通过实验测量或材料厂商提供的数据来确定。

3.网格划分:
使用网格生成工具,例如ANSYS的Meshing工具,对几何模型进行网
格划分。

在划分时需要根据模型的几何形状和要研究的问题选择适当的网
格类型和大小。

4.边界条件和加载定义:
在模型中设置几何边界条件和加载条件。

边界条件包括零件之间的约束,例如固定一些部分、连接面的接触等。

加载条件包括施加在电机上的力、电磁力、电磁扭矩等。

5.动力学模拟:
使用ANSYS的多物理场仿真模块,如ANSYS Mechanical和ANSYS Fluent,对电机的动力学行为进行模拟。

这包括电机的电磁场、机械运动
和流体流动等方面的仿真。

可以使用瞬态或稳态分析方法进行仿真。

6.声学特性模拟:
使用ANSYS的声学模拟模块,如ANSYS Acoustics,对电机的噪声特
性进行分析。

可以根据电机的振动情况计算噪声,并预测电机在不同负载、速度等工况下的噪声水平。

7.振动特性模拟:
使用ANSYS的振动分析模块,如ANSYS Mechanical和ANSYS Workbench中的模态分析、频响分析和转子动力学分析等工具,对电机的
振动特性进行分析。

可以评估电机在不同工况下的固有频率、动态特性和
振动水平。

8.结果分析和优化:
分析仿真结果,包括振动、噪声和应力等方面的结果。

根据分析结果,评估电机设计的性能和可靠性,优化设计,提高电机的NVH性能。

9.结果验证:
将仿真结果与实际测试数据进行对比,验证仿真模型和方法的准确性
和可靠性。

根据比较结果,对仿真模型进行调整和改进。

通过上述的电机NVH仿真分析流程,可以帮助工程师更好地了解电机
设计在振动、噪声和应力等方面的性能,提高电机的NVH性能,减少设计
成本和开发周期。

同时,ANSYS平台提供了一套全面的工具,便于工程师
进行多物理场的仿真分析,为电机设计提供全面的支持和指导。

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