Tool-Integration in Manatee
Integration von Manatee in bestehende CAE-Workflows
Manatee Integration mit CAE-Tools
Die Manatee Software lässt sich nahtlos in CAE-Workflows integrieren und unterstützt den Import von Strömen, Luftspaltflüssen und modalen Basen von Drittanbieter-Tools zur Optimierung von e-NVH-Simulationen. Diese Integration ermöglicht Elektrotechnik- und Maschinenbauingenieuren die Arbeit mit vorhandenen Daten, was redundante Berechnungen vermeidet und die Genauigkeit der Simulation verbessert. Die Software unterstützt zudem den Import externer Geräuschquellen und den Export von Magnetkräften und Knotenvibrationen, wodurch umfassende NVH-Analysen ermöglicht werden. Die erweiterten Funktionen für die Ausgabeverfolgung und den Batchmodus ermöglichen individuelle Optimierungen und eine nahtlose Integration mit anderen Anwendungen, wodurch Manatee ein vielseitiges Tool für die Optimierung der Multiphysik-Konstruktion von elektrischen Maschinen und Antrieben ist.
Reibungslose Integration in CAE-Workflows
- Strom-Import
- Luftspaltfluss-Import
- Import der Modalbasis
- Import externer Geräusche
Strom-Import
Wenn Versorgungsströme bereits mit elektromagnetischer Software von Drittanbietern berechnet oder gemessen wurden, ermöglicht diese Funktion der Manatee Software die Berechnung der Luftspaltflussdichte allein durch den Import des Phasenstromsignals über eine elektrische Periode. Der Import von Strömen für variable Drehzahl, Schrägstellung und Exzentrizität wird unterstützt. Ströme können an sehr wenigen Betriebspunkten importiert werden. Flussdichte und Magnetkräfte werden dann automatisch mithilfe des MLUT-Algorithmus für variable Drehzahl extrapoliert oder interpoliert
Diese Importfunktion kann von Elektroingenieuren verwendet werden, die Simulationen mit nichtsinusförmigen Strömen durchführen möchten. Die Auswirkungen einer nichtkonventionellen Steuerungs- oder Stromprofilierung auf Geräusche und Schwingungen können bewertet werden.
Luftspaltfluss-Import
Wenn bereits elektromagnetische Berechnungen mit Elektromagnetik-Software von Drittanbietern durchgeführt wurden, ermöglicht diese Funktion der Manatee Software Maxwell-Kraftberechnungen allein aus dem Import der Luftspaltfluss-Dichteverteilung über die Zeit und Winkelposition im Luftspalt. Es wird automatisch eine Magnetik-Referenztabelle erstellt, die den Fluss-Import für variable Drehzahlen sowie Schrägstellungen unterstützt. Die Exzentrizität kann selbst beim Importieren des Flusses einer Maschine ohne Exzentrizität angewendet werden, wenn das Manatee Modell für ungleichmäßige Luftspalt-Störeinflüsse verwendet wird. Die Flussdichte kann an sehr wenigen Betriebspunkten importiert werden. Magnetkräfte werden dann automatisch mit dem MLUT-Algorithmus für variable Drehzahlen extrapoliert oder interpoliert.
Elektroingenieure können diese Importfunktion verwenden, um die erneute Ausführung elektromagnetischer Berechnungen aus Software von Drittanbietern zu vermeiden. Diese Importfunktion kann auch in der Detailentwurfsphase verwendet werden, um einige starke Kopplungseffekte zwischen Magnetik- und Elektrik-Kreisen einzubeziehen, die nicht in den elektromagnetischen Berechnungen von Manatee enthalten sind.
Import der Modalbasis
Geräusche und Schwingungen, die durch den Betrieb eines Elektromotors verursacht werden, können mit der Manatee Software über die modale Basisimportfunktion eines mechanischen 3D-FEA-Modells eines Drittanbieters berechnet werden. Im Gegensatz zu analytischen NVH-Modellen ermöglicht ein mechanisches 3D-FEA-Modell eine genaue Modellierung der Auswirkungen bei der mechanischen Integration von Elektromaschinen (z. B. Rotor-Gehäuse-Kopplungsmodi, Rotor-Biegemodi und Gehäuserandbedingungen). Dies ist besonders hilfreich, wenn Toleranzen und Fehler in e-NVH-Berechnungen eingeführt werden.
Im Gegensatz zur frühen Konstruktionsphase, in der Elektroingenieure die mechanische Integration ihrer elektrischen Maschine nicht kennen, ist die erste Version der mechanischen Integration in der Detailkonstruktionsphase als CAD-Modell der Rotor-, Stator-, Gehäuse- und Antriebsstrangbaugruppe bekannt. In dieser Entwicklungsphase sind die Art der Presspassung der Laminierung, die Elektromotorkühlung und die Antriebsstrangarchitektur bekannt. Ein mechanisches 3D-FEA-Modell kann daher von einem Maschinenbauingenieur definiert werden, und die mechanischen Eigenschaften der elektrischen Maschinen können durch Anpassung des Modells mit einer experimentellen Modalanalyse angepasst werden.
Sobald das mechanische 3D-FEA-Modell erstellt wurde, kann es durch seine Modalbasis dargestellt werden. Das Format der Modalbasis kann von der verwendeten Mechanik-Software eines Drittanbieters abhängen. Die Modalbasis geht von einem linearen Verhalten der mechanischen Baugruppe aus. Falls erforderlich, wird die mechanische Baugruppe um einen bestimmten Betriebspunkt linearisiert (z. B. unter einer bestimmten Last bei einem bestimmten Exzentrizitätsgrad).
Der Import einer 3D FEA-Modalbasis in Manatee kann mit bis zu 6 Milliarden Freiheitsgraden durchgeführt werden. Er kann komplexe Kopplungselemente für die Modellierung von Lagern und Zahnrädern umfassen.
Import externer Geräusche
Externe Geräuschquellen (z. B. Getriebegeräusche oder aerodynamische Geräusche, die nicht durch elektromagnetische Kräfte erzeugt werden) können in Manatee mithilfe eines Excel-Tabellenformats importiert werden, um ein vollständiges Bild der akustischen Signatur des Systems zu erhalten. Die daraus resultierende allgemeine Analyse von Geräuschen und die Ordnungsverfolgungsanalyse können mithilfe von Manatee Nachbearbeitungstools untersucht werden.
Externe Geräuschquellen (z. B. Getriebegeräusche oder aerodynamische Geräusche, die nicht durch elektromagnetische Kräfte erzeugt werden) können in Manatee mithilfe eines Excel-Tabellenformats importiert werden, um ein vollständiges Bild der akustischen Signatur des Systems zu erhalten. Die daraus resultierende allgemeine Analyse von Geräuschen und die Ordnungsverfolgungsanalyse können mithilfe von Manatee Nachbearbeitungstools untersucht werden.
- Export von Kräften
- Export von Knotenvibrationen
- Erweiterte Ausgabeverfolgung
- Batchmodus
Export von Kräften
Magnetkräfte, die von der Manatee NVH-Software berechnet werden, können in die Frequenzdomäne im .json-Format exportiert werden. Der Export kann entweder im Zeit- oder im Häufigkeitsbereich erfolgen. Sie können eine Liste der gewünschten Betriebspunkte auswählen und die zeitliche Diskretisierung oder maximale Frequenz anpassen, um eine moderate Ausgabedateigröße zu erzielen.
Durch den Export von Manatee Kräften können Elektroingenieure mithilfe der benutzerfreundlichen Oberfläche die elektromagnetischen Anregungen berechnen und dann die Ausgabedaten an NVH-Ingenieure senden, die NVH-Studien in Drittanbietersoftware durchführen können. Beispielsweise könnten Magnetkräfte exportiert werden, um die Körpergeräusche auf Fahrzeugebene in Abaqus zu berechnen oder um in Wave6 die akustische Dämmung schrittweise zu verbessern.
Export von Knotenvibrationen
Manatee berechnet Knotenvibrationen in der x-, y- und z-Richtung mithilfe eines vordefinierten Knotensatzes aus einem mechanischen 3D-FEA-Modell. Dies erfordert den Import des Modells mit der Verwendung von Sensorknoten für die Schwingungsberechnung. Nach der Simulation können Knotenverschiebung, Geschwindigkeit und Beschleunigung als Frequenzfunktionen exportiert werden. Die Schwingungsdaten für bestimmte mechanische Ordnungen oder Betriebspunkte können im .unv- oder .csv-Format gespeichert werden.
Durch den Export von Knotenvibrationen können NVH-Ingenieure Schwingungen an bestimmten Strukturpunkten mit NVH-Anforderungen oder Testdaten vergleichen. Diese Daten können auch in Akustiksoftware von Drittanbietern wie SIMULIA Wave6 verwendet werden, um akustische Berechnungen zu verfeinern und den Schalldruckpegel an bestimmten Stellen zu bestimmen.
Erweiterte Ausgabeverfolgung
Die Manatee e-NVH-Software bietet die Möglichkeit, benutzerdefinierte physikalische Simulationsausgaben zu verfolgen. Standardausgaben wie Gesamtschallleistungspegel, Schwingungspegel oder durchschnittliches Drehmoment werden automatisch erfasst. Der Anwender kann auch Tracker zu sehr spezifischen Daten hinzufügen, wie z. B. eine gegebene Kraft-Oberschwingung an einem ausgewählten Betriebspunkt, die maximale Knotenvibrationsstufe in X-Richtung usw. Diese spezifischen Tracker können für jede Art von Simulation definiert werden (feste Drehzahl, variable Drehzahl oder Drehmoment-Drehzahl) und können als Ziele oder Einschränkungen bei einem Optimierungsproblem verwendet werden. Alle nachverfolgten Ausgaben können am Ende der Simulation in eine CSV-Datei exportiert werden.
Die erweiterte Ausgabeverfolgung wurde entwickelt, um Elektro- und NVH-Ingenieure bei der Erfüllung der e-NVH-Anforderungen zu unterstützen und die Multiphysik-Leistung einer bestimmten Konstruktion zu verbessern, insbesondere in Bezug auf Geräusche, Schwingungen und Elektromagnetik. Die Flexibilität bei der Ausgabedefinition ermöglicht die Anpassung der NVH-Anforderungen an jeden Integrator elektrischer Maschinen.
Batchmodus
Die Manatee Software kann mithilfe von Batchbefehlen ausgeführt werden. Vordefinierte Multiphysik-Workflows können dann von Drittanbieterskripten (z. B. Optimierungsschleifen) aufgerufen werden. Damit ist Manatee äußerst interoperable Software , die nahtlos mit einer anderen Anwendung verbunden werden kann.
Diese Batchbefehle ermöglichen die Bearbeitung/Ausführung einer in der grafischen Benutzeroberfläche vordefinierten Simulation.
Diese Funktion ermöglicht es CAE-Ingenieuren, Manatee Software in eine angepasste virtuelle Prototyping-Toolkette aufzunehmen, um die Multiphysik-Konstruktionsoptimierung elektrischer Systeme zu ermöglichen.
Häufig gestellte Fragen zur Tool-Integration in Manatee
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