新能源车永磁同步电机定子振动分析与结构优化

采用电磁振动联合仿真分析的方法,对新能源车8极48槽永磁同步电机振动进行研究,利用Maxwell电磁分析软件建立电机2D模型,得到引起电机振动的主要来源——径向电磁力的时空变化曲线.利用ANSYS有限元分析软件将计算得到的电磁力作为激励源耦合到电机的定子齿表面进行振动仿真分析,发现定子在受到4 300 Hz的激励频率时,振动加速度幅值明显高于其他频率;利用计算模态分析法求解对电机定子的前8阶模态参数,发现引起定子振动幅值最大处的激励频率恰好与定子第7阶模态频率相近;对定子进行结构优化,结果表明,定子表面加速度幅值明显减小.分析结果可以为后续的电机磁路设计和结构优化设计提供数据参考.     

单相开关磁阻电机径向力的研究

针对开关磁阻电机特殊双凸极结构和非线性磁饱和产生较大电磁噪声的问题,设计一台相数最少的新型结构单相开关磁阻电机。对引起电磁噪声的径向力进行计算,分析径向力的产生原理和分布情况,采用有限元仿真软件Ansoft对其进行静态和动态磁场的仿真,并从结构参数出发对定子所受径向力进行优化,从而减少单相开关磁阻电机的电磁噪声和转矩脉动。     

屏蔽电机振动特性的有限元分析

运用Ansys软件对屏蔽电机及组件进行有限元模态分析,得到电机及其组件的各阶固有频率和振形。分析时对电机及组件模型进行了简化处理,并用叠片结构模拟电机定子,使模拟实体更加接近物理模型,得到的计算结果接近于实际值。仿真得到的频率值,均高于外界工作环境激振力的频率范围,避免了屏蔽电机产生共振,保证了电机工作时的安全性。电机的模态分析为后续进行的拓扑优化及优化设计提供了参考依据。     

斜槽式模态转换型超声电机振动分析及性能

针对一种新型的模态转换型超声电机,提出了通过改变工作频率实现模态转换型超声电机正/反向转动的方法.利用通用有限元分析软件ANSYS对电机定子进行了模态分析和谐响应分析,仿真结果揭示了电机在不同工作频率下实现正/反向转动的原理以及影响电机正/反转的主要结构参数.根据分析结果设计制作的模态转换超声电机原理型样机可实现正/反转,正转频率为53150Hz,空载转速为852r/min,堵转力矩为0.2N·m;反转频率为60345Hz,空载转速为100r/min,堵转力矩为0.04N·m.     

基于Matlab的电流可逆斩波电路分析

电流可逆斩波电路常用于直流电动机的运转和制动的运行控制.基于电流可逆斩波电路的工作方式分析电路的工作模态和基本工作原理,使用Matlab建模仿真软件对降压斩波、升压斩波和降升压斩波3种方式的电流可逆斩波电路进行仿真分析,并通过应用实例验证了电流可逆斩波电路的工作模态,研究结果具有一定的参考价值.     

永磁直流电机电磁力的分析和参数预测

通过变量分析电机气隙中的电磁力得出电磁噪声的影响因素。首先对电机进行模态分析得出模态频率,然后运用Mawell2D对电机转子偏心、永磁体不同厚度等工况下进行静磁场分析,得出两者对电机气隙电磁力的影响,运用压电阻抗实验得出电机的模态频率验证模态仿真的结果,最后运用BP神经网络通过气隙电磁力实现对电机永磁体的厚度进行预测。结果表明：避免转子偏心、适当微调永磁体的厚度,可以有效地减小径向电磁力;BP神经网络可以通过气隙电磁力实现对永磁体厚度的识别。     

汽车球铰的力学性能分析

以某款汽车稳定杆连杆球铰为研究对象,建立有限元仿真模型,并基于ABAQUS软件对其进行拉溃力和刚度分析。首先,通过材料单轴拉伸试验获取该球铰的材料力学性能参数;其次,根据主机厂的加载要求,对该球铰的轴向刚度、径向刚度和拉压溃力进行有限元分析,并进行试验验证,试验结果表明本球铰产品能够满足拉压溃力性能与刚度要求,将试验数据与仿真计算结果进行对比,验证了有限元模型的正确性;最后,基于ABAQUS软件进行球铰的复模态分析,计算了系统的复特征值以及确定了本球铰产品无不稳定模态,为产品的设计开发提供了理论依据。     

基于ABAQUS的汽车方向盘模态仿真与试验分析

针对某款汽车方向盘进行模态试验,得到第一阶固有振动频率小于厂家的要求值.根据模态试验状态使用有限元分析软件ABAQUS建立仿真模型,运用Standard隐式求解器进行求解.通过比较、分析两种结果验证仿真模型的建立是否准确,对方向盘结构做出更改和优化并进行有限元模态分析,模态满足企业要求.建模仿真过程极大提高了设计和开发的效率,降低了研发成本,提高了经济效益.     

直流无刷电机定子总成振动特性分析

以世博电动小车驱动电机为研究对象,在有限元分析软件ANSYS中建立了电机定子总成的有限元模型,通过试验进行了模型验证.并使用ANSYS对定子进行了模态分析,获得定子的模态振型和模态频率.进一步研究了定子总成中各组件对定子振动特性的影响,详细对比分析了加入不同组件后定子模态振型和频率的变化情况.此项工作有助于电机的进一步...     

径向充磁圆筒型永磁直线电机的有限元分析

圆筒型永磁直线电机作为线性驱动装置,需要从旋转运动到直线运动的机械结构转换,同时磁场沿轴向均匀分布,起动推力易受到电压波动的影响,因此其设计与分析的方法与传统的旋转电机有所不同.以Ansys软件为工具,对径向充磁圆筒型直线电机的磁场分布和电磁推力进行了计算,并将其计算结果与轴向充磁圆筒型永磁直线电机的计算结果进行了分析比较.结果表明,径向充磁圆筒型直线电机的控制平稳性能更高.     

基于多向电磁力的永磁同步电机电磁噪声分析

针对电机电磁噪声分析中主要关注径向电磁力而忽略电磁力分量,造成分析精度不准确的问题,对某8极24槽车用永磁同步驱动电机进行电磁仿真分析,得到电机磁场以及电磁力分布. 在电机定子模型上分别单独加载径向电磁力和综合加载径向、切向及轴向三向电磁力,对比分析电磁噪声. 采用边界元法计算电机电磁噪声,通过试验验证仿真分析的准确性. 建立电机参数化结构模型,分析不同定子槽口宽度和磁体圆角半径对径向和切向电磁力以及电磁噪声的影响. 结果表明,切向电磁力对电磁噪声有一定程度的影响,且加载径向、切向及轴向电磁力的电机定子模型更加真实可靠;合理减小定子槽宽和磁铁圆角半径可以有效降低电机电磁噪声.     

非叠片转子—电磁轴承系统磁场计算

分析了非叠片转子－电磁轴承系统的磁场力,给出了磁场分布模型及磁浮力和切向力的计算公式,并以实际电磁轴承为例,进行了相应计算,结果表明,实例计算结果与理论分析一致。     

基于行驶工况的纯电动城市客车动力系统参数匹配优化

利用GPS设备对西安城市公交典型线路的行驶工况数据进行实时采集,用聚类分析法和多目标优化法构建出瞬态工况和模态工况。基于已构建工况,通过分析实际道路需求功率和样车参数,完成电机和电池选型,并合理匹配出电机、电池和传动系参数。以传动系参数为优化变量,整车经济性为优化目标建立数学模型,运用模拟退火粒子群优化算法对传动系速比进行优化计算。运用CRUISE软件建立整车仿真模型,设计动力性和经济性计算任务进行仿真分析。仿真结果表明优化前后车辆动力性均满足设计要求,优化后循环工况下续驶里程增加了1.71 km。     

直接磁悬浮直线电动机的三维分析及优化设计

为了消除直线电机数控机床进给系统的摩擦阻力,实现无摩擦进给,提出了一种靠自身产生的磁悬浮力来解决数控机床进给系统悬浮问题的直接磁悬浮永磁直线电动机.采用四面体等参元来建立电机三维场中的基本方程,利用Maxwell3D软件建立瞬态三维有限元分析模型,得到了电机的推力与悬浮力,证明了该直接磁悬浮永磁直线电动机自身可以产生可控的推力和悬浮力.实验结果表明,通过对电机动子尺寸进行优化设计,可以有效地降低电磁力的波动.     

磁、气悬浮电机的机制研究及仿真分析

在已有磁悬浮电机原理的基础上提出磁、气悬浮电机,通过气隙（气隙长度）联立磁、气悬浮本构方程,利用虚位移原理建立电机电磁悬浮力模型,建立了定转子气隙流体的雷诺方程。运用有限元分析软件对高速无轴承磁悬浮电机磁感应强度、电磁悬浮力及气隙流体的承载力进行了仿真分析。     

汽车动力总成弯曲振动实验模态分析中的非线性特性

在台架及整车条件下，对动力总成弯曲振动实验模态分析中的非线性特性进行研究表明，这一非线性特性仅存在于整车条件下的分析。首次提出对于具体型式的汽车在整车条件下的动力总成弯曲振动实验模态分析，应给出在该车动力总成可能的横向激励范围内其关注的弯曲振动模态频率的曲线图表，才是比较完全的     

基于HyperWorks的FSAE赛车排气系统模态分析

为防止赛车的排气系统在发动机的激励下发生共振,本文采用CATIA三维建模软件建立排气系统模型,将排气系统的三维模型导入HyperWorks软件中进行网格划分,并采用HyperWorks软件的Optistruct模块对赛车的排气系统进行模态分析,获得排气系统在模态下的固有频率和振型。分析结果表明,排气系统的固有频率能够避开发动机的激励频率范围,可以避免赛车排气系统共振现象的发生,而且有利于降低汽车的噪音和振动,可以满足设计要求。该研究为赛车排气系统的优化设计提供了理论依据。     

自然超空泡航行体弹道稳定性分析

针对空化数实时变化的自然超空泡航行体的弹道稳定性问题,建立了纵平面内的简化运动方程,完成了弹道仿真程序的改进和完善,并仿真分析了其在110 m/s速度下的弹道特性.仿真结果表明,由于空化数变化使航行体受力失衡,航行体的姿态与受力互相影响,使航行体在超空泡壁面附近做规律性的振荡.     

基于振动实验台的结构模态分析与研究

模态分析是工程振动领域的基本分析方法。以振动教学实验台为研究对象,对其进行实验模态分析和有限元模态分析,然后对振教台进行简谐激励验证实验,即给予实验台不同频率的简谐信号以激发其各阶模态振动。通过对上述三种方法实验结果的综合分析,确定振动教学实验台的模态参数。通过实验模态分析的结果验证有限元模型的正确性,简谐激励实验验证实验模态分析结果的正确性,指出这种综合分析方法可以更为可靠的识别机械结构的模态参数。