万博Ansys stellt Studierenden auf dem Weg zum Erfolg die Simulationssoftware kostenlos zur Verfügung。
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万博ANSYS的博客
2021年4月16日
多年来,为仿真准备3D模型的最佳实践包括首先导入3D几何,然后定义最小的周向对称。在径向场设计的情况下,我们将首先通过两个径向平面切割将对称的3D设计(3D切片)与3D几何的其余部分分开,这将用于定义分配这种对称性的边界条件。这仍然是一种现代方法,主要用于仿真行业,以缩小仿真设计空间,并减少已经昂贵的时间步进分析所需的总计算时间。由于这种空间缩减,网格制造商可以部署更对称和规则的网格拓扑,以最大限度地减少数值方法(有限元)对电机性能整体预测的影响,这是很好的。
然而,当三维几何变得更加复杂时,设计师所遇到的挑战尚未得到解决。带有斜转子和/或定子配置(见下文)及其电机拓扑结构的3D设计需要在最小有效几何对称性和所需的电磁条件之间做出妥协。尽管对称用于计算电机性能,任何设计师也更愿意得到现场解决方案显示回整个三维几何。
电机部件复杂的三维几何形状
三维电磁问题在多物理场模拟中变得更加复杂,如噪声-振动和粗糙度(NVH)。热管理提出了另一组问题,整个3D设计空间解决方案可能需要满足特定的物理条件。
设计师通常处理复杂3D几何图形的方式存在许多缺陷。
例如,导入计算机辅助设计(CAD)几何图形可能还会引入电磁模拟不需要的细节,然后需要时间来删除这些细节。从头开始创建几何图形需要CAD技能以及相关的时间和成本。
如前所述,通过创建径向平面切割来定义周向对称(3d切片)并不总是在几何中捕获正确的对称,特别是当电机显示倾斜配置时。平面切割要求将3D切片模型与其余几何结构分离,这使得当热管理或NVH分析作为多物理场耦合设计时,很难将电磁数据(损失或力)传输到完整的3D几何结构上。
最后,手动分配网格操作以确保模拟精度,需要了解网格对FEA解决方案的影响。
基于自动非平面边界条件的周向对称场计算
针对这些挑战,万博Ansys麦克斯韦在2021 R1推出了一流的解决方案。它允许工程师从任何CAD工具导入整个三维电机几何图形。Maxwell自动创建三维基于周向切片的模型,将非平面切割作为边界条件,并在几何的所有部分上应用相应的规则和对称网格(克隆网格)。
这种方法允许Maxwell只解决原始3D空间的一小部分,并将现场结果显示回初始3D几何图形。此外,在新的简化空间设计上求解电磁问题时,Maxwell允许与热求解器和结构谐波求解器耦合,其中需要全三维几何结构,这是由不同物理性质所决定的。这种方法的最终秘密和对客户的好处是应用非平面切割边界,在大大缩小的设计空间中分配适当的电磁对称性。这给了你最准确和对称的网格,甚至倾斜转子和定子,而不增加计算成本。
毫无疑问,新方法正在成为复杂三维几何电机设计仿真的新最佳实践。这是一个强大的解决方案,允许入门级或高级工程师快速处理项目,并以创纪录的速度和准确性解决模型。
在按需网络研讨会中了解此解决方案以及Ansys Maxwell在2021 R1版本中带来的万博更多内容:更详细的模拟电力驱动应用.
全周向显示磁场,显示磁通量密度和电流密度。
我们在这里回答你的问题,期待与你交谈。我们Ansys销售团队的一名成员万博将很快与您联系。