Nachbearbeitung in Manatee
Analysieren Sie das elektromagnetische und vibroakustische Verhalten von elektrischen Maschinen
Nachbearbeitung von Simulationsergebnissen in Manatee
Die Manatee Software bietet umfassende Nachbearbeitungswerkzeuge zur Analyse der Ergebnisse von e-NVH-Simulationen, einschließlich der Ordnungsverfolgungsanalyse zur Visualisierung des Beitrags der Anregungsfrequenzen zu Schwingungen und Geräuschen. Die Spektrogrammanalyse bei variabler Drehzahl ermöglicht das Erkennen von Resonanzursachen durch die Visualisierung von Spektrumsvariationen über verschiedene Betriebspunkte hinweg. Die Software unterstützt Berechnungen der Drehmoment-Drehzahlebene, um den Geräusch- und Schwingungspegel auf verschiedene Betriebsbedingungen zu beziehen, sowie Analysen der Betriebsauslenkungsform (ODS) zur Visualisierung dynamischer Auslenkungen. Darüber hinaus bietet die Analyse der Betriebskraftform (OFS) Einblicke in Magnetkräfte. Über Klangqualität-Metriken können wahrgenommene Klangattribute quantifiziert werden, sodass Ingenieure die akustische Leistung optimieren und Störfaktoren reduzieren können. Diese Werkzeuge erleichtern die Zusammenarbeit zwischen Elektro-, Mechanik- und NVH-Ingenieuren bei der Diagnose und Reduzierung von Geräusch- und Schwingungsproblemen in elektrischen Maschinen und Antrieben.
Aufschlussreiche Untersuchung von e-NVH-Daten
- Ordnungsverfolgungsanalyse
- Spektrogramm-Analyse mit variabler Drehzahl
- Berechnungen der Drehmoment-Drehzahlebene
- Betriebsauslenkungsform
- Betriebskräfte
- Klangqualitätsmetriken
Ordnungsverfolgungsanalyse
Die Ordnungsverfolgungsanalyse ist für verschiedene Quantifizierungen verfügbar, z. B. Schallleistungspegel und Schalldruckpegel sowie Schwingungsverschiebung, -geschwindigkeit und -beschleunigung. Wenn mehrere Sätze im importierten mechanischen 3D-FEA-Modell definiert wurden, können diese ausgewählt werden, um den Fokus auf den Beitrag eines bestimmten Sensors oder Panels zur Schallleistung zu richten.
Darüber hinaus können Ordnungsebenen als Funktion der Frequenz oder Drehzahl dargestellt werden. Die Frequenzachse ermöglicht die Erfassung, welche Ordnungen mit demselben Strukturmodus in Resonanz stehen. Eigenfrequenzen und Strukturmodi können im selben Diagramm angezeigt werden, um die Auswirkung eines gegebenen Modus auf eine Resonanzspitze zu identifizieren.
Spektrogramm-Analyse mit variabler Drehzahl
In der Manatee Software ermöglicht die Spektrogrammvisualisierung eine effiziente Analyse der Schwingungen und des akustischen Geräuschs von elektrischen Antrieben, die durch elektromagnetische Anregungen der elektrischen Maschine hervorgerufen werden. Mithilfe von Spektrogrammen kann visualisiert werden, wie ein Spektrum (Fluss, Kraft, Schwingung oder Geräusch) entlang einer Reihe von Betriebspunkten (unterschiedliche Drehzahlen oder Zeitstempel) variiert. Im Gegensatz zum Tool Magnetfrequenz-Signaturanalyse enthalten Spektrogramme Größenangaben auf Spektrallinien. Der Pegel jeder Oberschwingung kann mithilfe der Ordnungsverfolgungsanalyse untersucht werden. Spektrogramme verfügen über verschiedene Optionen, um die Interpretation zu erleichtern, z. B. Lastfall-Filterung und Anzeige von Eigenfrequenzen oder Ordnungen.
Spektrogramme und automatisierte Ordnungsverfolgungsanalysen sind wichtige Visualisierungswerkzeuge, die zum Abschluss jeder e-NVH-Simulation in Manatee verfügbar sind. Die Funktionen lassen sich auf mehrere Multiphysik-Modellausgaben anwenden (Fluss, Kraft, Schwingung, Geräusch). Elektro-, Mechanik- und Akustikingenieure können mithilfe von Spektrogrammen die Ursache von Resonanzen in Bezug auf die elektromagnetische Anregungsfrequenz und Wellenzahl schnell identifizieren.
Berechnungen der Drehmoment-Drehzahlebene – Geräuschzuordnung
Die Drehmoment-Drehzahlebenen-Funktion von Manatee ermöglicht es dem Benutzer, die magnetischen Geräusche und Schwingungen in der gesamten Drehmoment-Drehzahlebene zu charakterisieren, d. h. in den vier Quadranten (die Modi Antrieb/Bremsen/Rückwärtslauf) der elektrischen Maschine, einschließlich Diagrammen der Geräuschzuordnung. Mithilfe der Magnetik-Referenztabelle in Manatee können Berechnungen schnell durchgeführt werden.
Resonanzen aufgrund elektromagnetischer Anregungen können bei Teillast auftreten, nicht unbedingt bei höchstem Drehmoment oder Strom. Geräusche durch Magnetkräfte können sich auch in der Antriebs- oder Bremsphase unterscheiden. Diese Funktion ermöglicht es Elektro- und Akustikingenieuren, akustische Geräusche und Schwingungen aufgrund von Maxwellkräften in der gesamten Drehmoment-Drehzahlebene von Elektromotoren zu berechnen und Schallpegel bei unterschiedlichen Drehmomenten zu synthetisieren.
Betriebsauslenkungsform
Die Analyse der Betriebsauslenkungsform (ODS) visualisiert direkt dynamische Auslenkungen auf Systemebene an einem gegebenen Betriebspunkt und bei einer gegebenen Frequenz. Frequenzen können für mechanische Ordnungen (Vielfaches von H1, mechanische Rotorfrequenz) oder elektrische Ordnungen (Vielfaches der elektrischen Grundfrequenz) ausgewählt werden. ODS ist das Analog der Betriebskraftform (OFS) für Strukturauslenkungen.
Sowohl das mechanische Netz als auch die Betriebskräfte können als Overlay verwendet werden. Der Maßstab der Auslenkungsform kann geändert und die resultierende Animation gespeichert werden.
Mit Hilfe dieser Funktionen können Elektro-, Mechanik- und NVH-Ingenieure Resonanzen während des virtuellen Prototyping von elektrischen Maschinen interpretieren und die Modi der Schwingungs- und Geräuscherzeugung identifizieren (ergänzend zur modalen Einheitskraft). Die Visualisierung von strukturellen Auslenkungen kann mit Betriebskräften erfolgen. Weit unterhalb der Resonanz liegen anregende Kräfte und Auslenkungen in Phase. In Resonanz sind die anregenden Kräfte und Auslenkungen um 180° phasenverschoben.
ODS kann Maschinenbau- und NVH-Ingenieure dabei unterstützen, die wichtigstenn Bereiche zu erkennen, die versteift werden müssen.
Betriebskräfte
Die Analyse der Betriebskraftform (OFS) bietet eine direkte Visualisierung der dynamischen Magnetkräfte auf Systemebene bei einer bestimmten Frequenz oder für einen bestimmten Lastfall. Frequenzen können für mechanische Ordnungen (Vielfaches von H1, mechanische Rotorfrequenz) oder elektrische Ordnungen (Vielfaches der elektrischen Grundfrequenz) ausgewählt werden. Dies ist das Analog zu den Anregungskräften der Betriebsauslenkungsform (ODS) der angeregten Struktur.
Die OFS kann in 3D oder in 2D in der Ebene einer Schicht visualisiert werden (besonders hilfreich für elektrische Maschinen mit Schrägstellung).
Mit dieser Funktion können Elektroingenieure die Form von magnetischen Anregungen visualisieren, und Maschinenbauingenieure können die Grundursache der Resonanz während der virtuellen Prototypenerstellung von elektrischen Maschinen analysieren. Tangential- und Radialkräfte können phasengleich oder gegenphasig wirken, was auf Schwingungsebene zu konstruktiver oder destruktiver Interferenz führt.
Klangqualitätsmetriken
Manatee berechnet den Schalldruckpegel und synthetisiert das Geräusch von elektrischen Systemen durch die Kombination des magnetischen Geräuschs aus der elektrischen Maschine mit importierten nichtmagnetischen Geräuschen. Die gesamte Klangsignatur kann mithilfe von Klangqualitätsmetriken analysiert werden, um wahrgenommene Klangeigenschaften über den einfachen Schallleistungspegel hinaus zu quantifizieren.
Zu den verfügbaren psychoakustischen Kennzahlen gehören Lautstärke, Schärfe und Rauigkeit, die bei der Beurteilung der akustischen Störwirkung elektrischer Antriebe helfen. Diese Kennzahlen sind entscheidend, da der physische Schallleistungspegel allein die subjektive Klangwahrnehmung nicht erfassen kann, was zu Ablehnungen durch Kunden aufgrund unangenehmer Tonalitäten oder Modulationseffekte führt. Die Messung der Klangqualität ermöglicht Ingenieuren, akustische Probleme auf Systemebene effektiv zu analysieren und zu beheben.
Häufig gestellte Fragen zur Nachbearbeitung in Manatee
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