Integración de herramientas en Manatee
Integre Manatee en los flujos de trabajo CAE existentes
Integración de Manatee con herramientas CAE
El software Manatee se integra sin problemas en los flujos de trabajo de CAE, apoyando la importación de corrientes, flujos de aire y bases modales de herramientas de terceros para agilizar las simulaciones de e-NVH. Esta integración permite a los ingenieros eléctricos y mecánicos trabajar con los datos existentes, evitando cálculos redundantes y mejorando la precisión de la simulación. El software también es compatible con la importación de fuentes externas de ruido y la exportación de fuerzas magnéticas y vibraciones nodales, lo que facilita el análisis exhaustivo de NVH. Las funciones avanzadas de seguimiento de salida y modo por lotes permiten una optimización personalizada y una integración perfecta con otras aplicaciones, lo que convierte a Manatee en una herramienta versátil para la optimización del diseño multifísico de máquinas y accionamientos eléctricos.
Integración perfecta en los flujos de trabajo de CAE
- Importación de corriente
- Importación de flujo de aire
- Importación de la base modal
- Importación de ruido externo
Importación de corriente
Cuando las corrientes de alimentación ya se han calculado con un software electromagnético de terceros o se han medido, esta función del software Manatee permite calcular la densidad del flujo magnético en el espacio de aire a partir de la simple importación de la señal de corriente de fase a lo largo de un periodo eléctrico. Se admiten la importación de corriente de velocidad variable, la inclinación y la excentricidad. Las corrientes se pueden importar en muy pocos puntos de funcionamiento, y la densidad del flujo y las fuerzas magnéticas se extrapolan o interpolan automáticamente a velocidad variable utilizando el algoritmo MLUT.
Esta función de importación la pueden utilizar los ingenieros eléctricos que deseen realizar simulaciones con corrientes no sinusoidales. Se puede evaluar el impacto del control no convencional o del perfilado actual sobre el ruido y las vibraciones.
Importación de flujo de aire
Si los cálculos electromagnéticos ya se han realizado en un software electromagnético de terceros, esta función del software Manatee permite calcular la fuerza de Maxwell a partir de la importación exclusiva de la distribución de la densidad del flujo magnético a lo largo del tiempo y la posición angular en el espacio de aire. Se crea automáticamente una tabla de consulta magnética, que admite la importación del flujo a velocidad variable, así como la inclinación. La excentricidad se puede aplicar incluso al importar el flujo de una máquina sin excentricidad cuando se utiliza el modelo de perturbación del espacio de aire irregular de Manatee La densidad de flujo se puede importar en muy pocos puntos de funcionamiento. Las fuerzas magnéticas se extrapolan o interpolan automáticamente a velocidad variable utilizando el algoritmo MLUT.
Los ingenieros eléctricos pueden utilizar esta función de importación para evitar tener que volver a realizar cálculos electromagnéticos desde software de terceros. Esta función de importación también se puede utilizar en la fase de diseño detallado para incluir algunos fuertes efectos de acoplamiento de circuitos magnéticos a eléctricos, que no se incluyen en los cálculos electromagnéticos de Manatee.
Importación de la base modal
El ruido y las vibraciones inducidos por el funcionamiento del motor eléctrico se pueden calcular con el software Manatee a través de la función de importación de la base modal de un modelo mecánico FEA en 3D de terceros. A diferencia de los modelos analíticos NVH, un modelo mecánico FEA en 3D permite obtener un modelo preciso del efecto de la integración mecánica de la máquina eléctrica (por ejemplo, el modo de acoplamiento de la carcasa del rotor, los modos de flexión del rotor y las condiciones límite de la carcasa). Resulta especialmente útil al introducir tolerancias y fallos durante los cálculos de e-NVH.
A diferencia de la fase inicial de diseño, en la que los ingenieros eléctricos desconocen la integración mecánica de su máquina eléctrica, en la fase de diseño detallado ya se conoce la primera versión de la integración mecánica en forma de modelo CAD del rotor, el estator, la carcasa y el conjunto de la línea motriz. En esta etapa de desarrollo, se conocen el tipo de ajuste por interferencia de laminación, la refrigeración del motor eléctrico y las arquitecturas de la línea motriz. Un ingeniero mecánico puede, por lo tanto, definir un modelo mecánico FEA en 3D, y las propiedades mecánicas de la máquina eléctrica se pueden ajustar instalando el modelo con un análisis modal experimental.
Una vez construido el modelo mecánico FEA en 3D, se puede representar por su base modal. El formato de la base modal puede depender del software mecánico de terceros utilizado. La base modal asume un comportamiento lineal del conjunto mecánico. Si es necesario, el conjunto mecánico se linealiza en torno a un punto de funcionamiento concreto (por ejemplo, bajo una determinada carga, suponiendo un determinado nivel de excentricidad).
La importación de una base modal FEA en 3D en Manatee puede llevarse a cabo con hasta 6000 millones de grados de libertad. Puede contener elementos de acoplamiento complejos para modelar cojinetes y engranajes.
Importación de ruido externo
Las fuentes de ruido externas (por ejemplo, el ruido de los engranajes o el ruido aerodinámico, que no son producidos por fuerzas electromagnéticas) pueden importarse a Manatee utilizando una hoja de Excel para hacerse una idea completa de la firma acústica del sistema. El análisis general del ruido y del seguimiento de órdenes resultante se puede explorar utilizando las herramientas de procesamiento posterior de Manatee.
Las fuentes de ruido externas (por ejemplo, el ruido de los engranajes o el ruido aerodinámico, que no son producidos por fuerzas electromagnéticas) pueden importarse a Manatee utilizando una hoja de Excel para hacerse una idea completa de la firma acústica del sistema. El análisis general del ruido y del seguimiento de órdenes resultante se puede explorar utilizando las herramientas de procesamiento posterior de Manatee.
- Exportación de fuerzas
- Exportación de vibraciones nodales
- Rastreo avanzado de las salidas
- Modo por lotes
Exportación de fuerzas
Las fuerzas magnéticas computadas por el software Manatee para e-NVH se pueden exportar al dominio de la frecuencia en formato .json. La exportación se puede realizar en el dominio de la hora o la frecuencia. Se puede seleccionar una lista de puntos de funcionamiento deseados y ajustar la discretización temporal o la frecuencia máxima para obtener un tamaño de archivo de salida razonable.
La exportación de fuerzas de Manatee permite a los ingenieros eléctricos utilizar la interfaz fácil de utilizar para calcular las excitaciones electromagnéticas y, a continuación, enviar los datos de salida a los ingenieros de NVH para realizar estudios sobre NVH en software de terceros. Por ejemplo, es posible exportar fuerzas magnéticas para calcular el ruido producido por la estructura a nivel del vehículo en Abaqus o para iterar en el embalaje acústico en Wave6.
Exportación de vibraciones nodales
Manatee calcula las vibraciones nodales en las direcciones x, y, z utilizando un conjunto predefinido de nodos a partir de un modelo mecánico FEA en 3D. Para ello, es necesario importar el modelo con el uso de nodos de sensor para el cálculo de vibraciones. Tras la simulación, el desplazamiento, la velocidad y la aceleración de los nodos se pueden exportar como funciones de frecuencia. Los datos de vibración para órdenes mecánicas específicas o puntos de funcionamiento pueden guardarse en formatos .unv o .csv.
La exportación de vibraciones nodales permite a los ingenieros de NVH comparar las vibraciones en puntos estructurales específicos con los requisitos de NVH o los datos de las pruebas. Estos datos también se pueden utilizar en software acústico de terceros, como SIMULIA Wave6, para mejorar los cálculos acústicos y determinar los niveles de presión acústica en ubicaciones concretas.
Rastreo avanzado de las salidas
El software Manatee para e-NVH ofrece la posibilidad de rastrear las salidas de simulación física definidas por el usuario. Las salidas estándar, como el nivel total de potencia acústica, el nivel de vibración o el par medio, se rastrean automáticamente. El usuario también puede añadir rastreadores de datos muy específicos, como el armónico de una fuerza determinada en un punto de funcionamiento seleccionado, el nivel máximo de vibración nodal en la dirección X, etc. Estos rastreadores específicos se pueden definir para cualquier tipo de simulación (velocidad fija, velocidad variable o par-velocidad) y se pueden utilizar como objetivos o restricciones en un problema de optimización. Todas las salidas rastreadas se pueden exportar en un archivo CSV al final de la simulación.
El seguimiento avanzado de salida está diseñado para ayudar a los ingenieros eléctricos y de NVH a cumplir los requisitos de e-NVH y mejorar el rendimiento multifísico de un diseño determinado, especialmente en términos de ruido, vibraciones y electromagnetismo. La flexibilidad en la definición de la salida permite adaptar los requisitos de NVH a cada integrador de máquinas eléctricas.
Modo por lotes
El software Manatee se puede ejecutar mediante comandos por lotes. Los flujos de trabajo multifísicos predefinidos se pueden llamar desde scripts de terceros (p. ej., bucles de optimización). Esto hace que el software Manatee sea altamente interoperable que se puede acoplar perfectamente con otra aplicación.
Estos comandos por lotes permiten editar/ejecutar una simulación predefinida en la interfaz gráfica del usuario.
Esta característica permite a los ingenieros de CAE incluir adecuadamente el software Manatee dentro de una cadena de herramientas de creación de prototipos virtual personalizada para la optimización del diseño multifísico de los sistemas eléctricos.
Preguntas frecuentes sobre la integración de herramientas SIMULIA en Manatee
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