电机CAE结构及振动噪声仿真解决方案（三）

Fluidmach

　　1最佳工程仿真前处理工具ANSYS SpaceClaim介绍
　　电机模型复杂，在进行有限元分析前需要对几何模型进行修复，这样才能得到高质量的网格，提高计算精度。ANSYS SpaceClaim是最佳工程仿真前处理工具。

　　基于直接建模思想的ANSYS SpaceClaim Direct Modeler(SCDM)提供给CAE分析工程师一种全新的CAD几何模型的交互方式，易学易用，成本效益高且精确，可以对现有的模型进行动态化的参数化调整，使得对基于特征建模的CAD系统不熟悉的产品研发工程师可以快速建立或者修改3D几何模型，在产品的设计初期即可对产品性能进行仿真，加强产品创新设计的便利性。

　　作为ANSYS软件体系中几何建模工具的重要组成部分，ANSYS SCDM适合于多种数据来源的CAD模型的快速修改、非参数化中性CAD模型的参数化，进而最大程度地支持设计优化，同时其本身提供了操作简洁直观的几何建模功能，适合于CAE仿真模型的快速建立。ANSYS SCDM集成于ANSYS Workbench平台，可以直接在ANSYS Workbench平台的工程窗口中直接启动。

　　1直接建模
　　有别于其它传统基于特征的CAD建模工具，ANSYS SCDM对自上而下的设计、3D设计、概念设计和仿真分析模型，提供了快速、简便而功能强大的3D直接建模工具。其独特的功能包括直观的拉伸、移动、填充和合并，进行鲁棒模型编辑就如2D和截面建模一样直接。基于直接建模思想的ANSYS SCDM所代表的是一种动态建模技术，即对于无论何种来源的模型都可以直接编辑，不需要考虑模型的历史，不受参数化设计中复杂的关联的约束。

　　2适合于CAE仿真的CAD模型修改
　　CAD模型虽然能够准确表达研发产品的几何形状，但是往往缺少用于仿真分析的一些特征，因此CAD模型在用于CAE网格划分操作之前，通常需要进行模型清理工作，例如去除不需要的孔、小的导圆、倒角、小的凸台等;通常这些工作会需要很多的时间，但借助于ANSYS SCDM，这些操作只是举手之劳。
　　ANSYS SCDM提供了快速的模型修改与清理工具，比如其“填充”工具极其适合去除凸台、凹陷、倒角等部位，可智能判断所选取面所属的部位特性，然后施加不同的操作，对于凸台执行的是去除，对于凹陷执行的是填充，等等，一个命令就可以完成绝大多数的清理任务。当然，其它的命令也可以根据需要发挥不同的作用。

　　3几何接口
　　ANSYS SCDM可以导入丰富的CAD文件及中间格式文件：
　　Acis、Step、Iges、Parasolids、DWG、DXF、ProE(Creo)、Inventor、Catia、Solid Works、UG(NX)、STL、VDA、ECAD Files(idf, emn)等。



　　2使用ANSYS Mechanical Enterprise进行电机模态分析
　　电机振动和噪声问题一直是研究的热点。模态分析是电机振动和噪声研究中的重要组成部分，其目的是确定电机的固有频率和振型。

　　本方案以某客户的某型号小型异步电机为例，对其整机模型进行模态分析，利用SpaceClaim几何修复后的电机整机及主要零部件模型如下图所示。


使用SpaceClaim修复后的电机几何模型



电机有限元模型



第一阶振型


第二阶振型


转自：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz= ... BpQtATCZT9Tt8fS9#rd