行业应用方案 | 基于联合仿真的电机声品质分析

Ansys 行业应用方案连载（26） | 基于联合仿真的电机声品质分析

交通的电气化正在塑造动力系统和现代推进技术的未来。由于电气化带来了显著的经济效益和环境效益，电动汽车正在世界各地受到青睐并蓬勃发展。电动汽车的兴起，不仅带来了电池相关产业的需求增长，同时也带动了对电机及电驱动系统的技术研究及产品开发。无论是传统汽车生产巨头，新兴互联网汽车制造商，抑或是汽车零部件厂商，都布局了至少一种或多种形式的电驱动方案在电动车市场展开新一轮的角逐。

电动传动系统噪声成作为新能源汽车内部的最大噪声源一直备受关注，其中由于电机噪音与传统内燃机噪音截然不同的声音特征，也让传统的NVH分析工具在面对电机的声品质问题时显得力不能及。Ansys VRXPERIENCE Sound联合多物理场仿真工具，协助用户在电机及电动车从早期设计和验证阶段开始就能准确的评价和优化电机的NVH特性，为其提供一个高效多维度的电机声品质设计及验证解决方案，有效提升电机NVH性能的开发效率。

通过Ansys Maxwell 和 Mechanical 的耦合谐响应分析，我们可以快速获得电机的多转速振动噪声瀑布图，但是我们并未止步于此，利用Ansys最新的声音品质设计模块，工程师可以进一步对电机噪声的阶次与听觉感受进行研究。利用Ansys VRXPERIENCE Sound Pro软件扩展电机噪声联合仿真流程，让仿真结果不仅能听得见，还可以进一步开展深入的分析优化。通过叠加实际噪声的传递函数以及电机工作环境的背景噪声，实现了快速准确的电机整体声品质评价可能。

基与Ansys Maxwell 和 Mechanical 的耦合谐响应分析结果，进一步凭借直观听感和声学分析工具，诊断、评价、优化电机NVH设计。

• 回放、评估电机声学仿真结果

• 电机生产制造的关键NVH参数控制

• 参数化的电机NVH设计优化

• 电机噪音振动问题诊断

• 电机设计参数变更对NVH性能影响的预测
  

通过叠加实际噪声的传递函数以及电机工作环境的其它噪声，快速准确的评价电机整体声品质。

• 电动车驱动电机的整车车内声品质预测

• 电动座椅电机在实际工作场景中的声品质预测

• 电机在电驱动系统中的声学贡献分析

• 电机及内燃机驱动系统NVH性能的整车评估

凭借Ansys VRXPERIENCE Sound Pro软件，工程师可以快速的感受电机噪声的仿真结果。此外，在Ansys VRXPERIENCE Sound Pro软件平台中，工程师可以根据电机的实际运行场景及传递路径，快速模拟虚拟电机产品在最接近现实的声音情景中的NVH表现。

• Ansys Acoustic模块仿真的声学结果往往不能直观反映声音的优劣，而Ansys VRXPERIENCE Sound Pro软件可以快速回放对比仿真结果，结合心理声学指标及主观听感在产品设计阶段借助虚拟模型对NVH性能做出准确评估

• 与此同时，在电机设计初期没有实物的情况下，Ansys VRXPERIENCE Sound Pro可以将仿真结果及测试数据进行快速组合编辑，得以建立整个电驱动系统或整车声学虚拟样机，评估电机产品在车内的声品质，并指导电机或整车神声品质优化工作

VRXPERIENCE Sound凭借完整、高效、便捷的声音分析能力，以及联合Ansys多物理场仿真工具的全新分析流程，为电机产品创建声学虚拟原型，帮助客户体验，理解，定性和量化的分析噪音和振动特性。