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从源头狙击!电驱 NVH高频噪声&齿轮啸叫等问题ANSYS仿真实战

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在新能源汽车竞争日趋激烈的今天,NVH(噪声、振动与声振粗糙度)性能已成为衡量产品高端与否的核心指标。
然而,电驱动系统带来的高频电磁噪声、齿轮啸叫等新挑战,使得传统的“事后补救”式NVH开发模式难以为继。真正的解决方案在于从设计源头进行正向开发,而这也是时下CAE分析的重要意义所在。
本文将聚焦于电驱动系统NVH性能控制的三大关键仿真技术——结构刚度分析、过盈配合分析和振动声学耦合分析,从量化数据分析,揭示它们如何对NVH性能构成影响的,进而提出改进优化的举措。这些内容均在我的视频课程《汽车电驱动系统ANSYS仿真进阶-从模型处理到NVH分析的实战指南》里面进行了详细讲解。
01    

刚度分析    

在电驱动系统中,刚度分析是一个涉及多个部件和连接方式的复杂系统工程。其核心内容可总结如下:
02    

过盈配合分析      

过盈配合负责将扭矩和力矩高效、平稳地从一个部件传递到另一个部件。对结构,尤其是旋转机构进行过盈配合分析的首要目的是确保动力传递路径的平顺与安静,消除了因界面滑移或应力集中导致的二次噪声源。  
 
 
 
03      

振动声学耦合分析      

振动噪声控制是一个典型的多物理场问题:结构的振动(Mechanical)通过空气介质传播,形成声波(Acoustic)。单纯分析结构振动无法得知噪声水平,而忽略结构激励也无法准确预测声场,故需要用到ansys的振动声学耦合模块,来实现振动和声场的耦合分析,架起从“看不见的振动”到“听得见的噪声”的桥梁,有利于工程师根据分析结果制定科学有效的降噪方案。

04      

电驱动系统ANSYS仿真实战        

为了帮助工程师和理工科学子快速掌握系统掌握ANSYS Workbench在电驱动系统仿真中的核心技术与高级应用,近日,我在仿真秀官网原创首发了视频课程《汽车电驱动系统ANSYS仿真高级实战》。本课程通过大量实战案例,系统讲解新能源汽车电驱动系统分析方法,帮助学员掌握国标合规仿真、复杂模型处理、多物理场耦合分析等核心技能。
 
详解刚度挠度过盈振动噪声热流固耦合仿真过程,从复杂模型的高效简化、复杂结构网格划分,到刚度、临界转速、挠度、过盈配合等结构性能的精确分析;再到扫频/定频振动、随机振动、振动声学耦合(NVH)等动力学与声学问题的深入解析,直至疲劳寿命预测,课程内容覆盖电驱动系统仿真全流程。  
我还为学员提供VIP群答疑、持续加餐内容、和行业相关学习资料。订阅享受仿真人才库高新内推就业、奖学金、学完此课程,推荐学习者报名参加工信部教考中心认证的—工程仿真技术(CAE分析职业能力登记评价证书)。  


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《汽车电驱动系统ANSYS仿真高级实战》  
     
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以下是课程内容及安排:

第0讲:课程概述及安排(上/下):介绍课程整体框架、学习路径及实战案例规划,说明电驱动系统仿真的行业价值与应用场景。

第1讲:复杂模型处理:差速器复杂模型分类与精准简化策略,讲解差速器几何模型的分类方法,针对关键结构与非关键区域制定差异化简化策略。

第2讲:复杂模型处理:减速器齿轮组高效模型简化方法及实战,通过实战案例演示减速器齿轮组的模型简化流程,包括冗余特征去除、关键尺寸保留等技巧

第3讲:复杂模型处理:减速器齿轮啮合齿形修正及复杂结构批量几何处理,重点讲解齿轮啮合区域齿形修正技术,以及多组件复杂结构的批量几何处理方法。

第4讲:复杂模型处理:电机模型高精度处理及关键简化方案,分析电机定子、转子等核心部件的模型特征,制定高精度与简化兼顾的处理方案 

第5讲:材料与网格:复杂电驱动模型材料赋予与高质量网格划分,讲解电驱动系统关键材料属性定义方法,以及复杂结构的高质量网格划分技巧(如六面体网格、边界层网格。 

第6讲:刚度分析:多方向轴承座载荷仿真与电机刚度精确分析,模拟轴承座在多方向载荷下的受力状态,深入分析电机整体刚度特性

第7讲:刚度分析:复杂模型螺栓预紧快速批量处理方法及网格划分,介绍螺栓预紧力的批量施加技术,以及螺栓连接区域的网格划分要点。

第8讲:刚度分析:基于螺栓连接的电驱动系统多刚度耦合分析与性能评估,结合螺栓连接特性,进行电驱动系统多部件刚度耦合分析,评估整体结构性能。

第9讲:临界转速共振计算及评估轴承单元建立、临界转速精确计算与共振风险评估,讲解轴承单元建模方法,精确计算电机轴等关键部件的临界转速,评估共振风险 。

第10讲:挠度分析:电机轴挠度精确分析、简支梁行为模拟、轴承单元与通用连接副注意事项,深入分析电机轴的挠度特性,模拟简支梁行为,明确轴承单元与连接副的设置要点。

第11讲:过盈配合分析:电机轴过盈配合分析、最佳过盈量寻优方案与力矩传递性能评估。仿真电机轴与转子的过盈配合过程,优化过盈量参数,评估力矩传递效率。

第12讲:扫频振动分析:电驱动系统齿轮啮合接触关系快速建立方法、比例阻尼及激励载荷高级设置(上),重点讲解齿轮啮合接触对的快速建立技术,以及比例阻尼的设置原理 。

第13讲:扫频振动分析:电驱动系统齿轮啮合接触关系快速建立方法、比例阻尼及激励载荷高级设置(下),深入讲解激励载荷的高级定义方法,包括载荷时域/频域转换与分布设置。

第14讲:扫频振动分析电驱动系统动态响应评估与结果深度解析,学习扫频振动下的动态响应指标(如位移、应力、加速度)分析方法,解读仿真结果的工程意义 

第15讲:定频振动分析:定频振动响应中的频率选取、模态振型分析、阻尼特性与激励频率响应影响评估,讲解定频振动的频率选取原则,分析模态振型与阻尼对响应的影响规律。

第16讲:振动声学耦合:电驱动系统NVH谐波声学仿真、声振传递路径分析、噪声辐射评估与谐波噪声抑制策略,开展NVH谐波声学仿真,分析声振传递路径,评估噪声辐射水平,提出抑制方案 。

第17讲:随机振动分析:PSD谱拟合方法与激励定义、模态参数识别与参与质量校核、关键响应点分析与振动特性解析,学习PSD谱的拟合技术与随机激励定义方法,结合模态参数识别评估关键部位的振动响应。

第18讲:疲劳寿命预测:复杂工况下电驱动系统疲劳寿命验证与关键结构件疲劳损伤累积分析,基于多工况载荷谱,仿真关键结构件的疲劳损伤累积过程,预测疲劳寿命。

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来源:仿真秀App
MechanicalWorkbench振动疲劳几何处理系统仿真通用汽车SolidWorks新能源芯片声学电机材料NVH控制螺栓ANSYS
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首次发布时间:2025-11-15
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