Post-traitement dans Manatee
Analyser le comportement électromagnétique et vibroacoustique de votre machine électrique
Post-traitement des résultats de simulation dans Manatee
Le logiciel Manatee offre des outils de post-traitement complets permettant d'analyser les résultats de la simulation e-NVH, incluant l'analyse de suivi d'ordre pour visualiser la contribution des fréquences d'excitation aux vibrations et au bruit. L'analyse par spectrogramme à vitesse variable permet d'identifier les causes des résonances en visualisant les variations de spectre entre les points de fonctionnement. Le logiciel prend en charge les calculs dans le plan couple - vitesse pour cartographier les niveaux de bruit et vibrations sous différentes conditions de fonctionnement, et l'analyse de déformées opérationnelles (ODS) pour visualiser les déflexions dynamiques. En outre, l'analyse de distribution opérationnelle de forces (OFS) fournit des informations sur les forces magnétiques, et les métriques de qualité sonore quantifient les caractéristiques sonores perçues, aidant ainsi les ingénieurs à optimiser les performances acoustiques et à réduire les nuisances. Ces outils facilitent la collaboration entre les ingénieurs en génie électrique, en génie mécanique, et en NVH, pour diagnostiquer et atténuer les problèmes de bruit et de vibrations dans les machines et les entraînements électriques.
Exploration détaillée des données e-NVH
- Analyse de suivi d'ordre
- Analyse de spectrogrammes à vitesse variable
- Calculs dans le plan couple - vitesse
- Déformées opérationnelles
- Forces opérationnelles
- Métriques de qualité sonore
Analyse de suivi d'ordre
L'analyse de suivi d'ordre est disponible pour différentes quantités, telles que le niveau de puissance sonore, le niveau de pression sonore ou les vibrations en déplacement, vitesse et accélération. Si plusieurs ensembles ont été définis dans le modèle mécanique FEA 3D importé, ils peuvent être sélectionnés pour se concentrer sur la contribution d'un capteur ou d'un panneau particulier à la puissance sonore.
En outre, les niveaux des ordres peuvent être visualisés en fonction de la fréquence ou de la vitesse. L'axe de fréquence permet de capturer les ordres qui résonnent avec le même mode structurel. Les fréquences naturelles et les modes structurels peuvent être affichés dans le même graphique pour identifier l'implication d'un mode donné sur un pic de résonance.
Analyse de spectrogrammes à vitesse variable
Dans le logiciel Manatee, la visualisation du spectrogramme permet d'analyser efficacement les vibrations et le bruit acoustique des motorisations électriques provoqués par les excitations électromagnétiques de la machine électrique. Les spectrogrammes permettent de visualiser la façon dont un spectre (flux, force, vibration ou bruit) varie selon une série de points de fonctionnement (différentes vitesses ou temps). Contrairement à l'outil d'analyse de signature de fréquence magnétique (Magnetic Frequency Signature Analysis tool, MFSA), les spectrogrammes contiennent des informations de magnitude sur les lignes spectrales. Le niveau de chaque harmonique peut être analysé à l'aide d'une analyse de suivi d'ordre. Les spectrogrammes intègrent différentes options pour faciliter l'interprétation, telles que le filtrage des cas de chargement et l'affichage des fréquences naturelles ou des ordres.
Les spectrogrammes et l'analyse automatisée de suivi d'ordre sont des outils de visualisation clés disponibles à la fin de chaque simulation e-NVH dans Manatee. Ils peuvent être appliqués à plusieurs sorties de modèles multiphysiques (flux, force, vibration, bruit). Les ingénieurs en génie électrique, génie mécanique et en acoustique peuvent utiliser des spectrogrammes pour identifier rapidement les causes des résonances en termes de fréquence et de nombre d'ondes d'excitation électromagnétique.
Calculs dans le plan couple - vitesse - Cartes de bruit
La fonctionnalité de plan couple/vitesse de Manatee permet à ses utilisateurs de caractériser les niveaux de bruit et de vibrations magnétiques dans l'ensemble du plan couple/vitesse, c'est-à-dire sur les quatre quadrants (modes traction/freinage/marche arrière) de leur machine électrique, incluant les tracés de carte de bruit. Les calculs peuvent être effectués rapidement à l'aide de la fonctionnalité de table de recherche magnétique de Manatee.
Les résonances dues aux excitations électromagnétiques peuvent se produire à charge partielle, et pas nécessairement aux niveaux de couple ou courant maximum. Le bruit dû aux forces magnétiques peut également varier dans la phase de traction ou de freinage. Cette fonctionnalité permet aux ingénieurs en génie électrique et en acoustique de calculer le bruit acoustique et les vibrations dus aux forces de Maxwell dans l'ensemble du plan couple/vitesse des moteurs électriques, et de synthétiser les niveaux sonores à différents niveaux de couple.
Déformées opérationnelles
L'analyse de déformées opérationnelles (Operation Deflection Shape, ODS) permet de visualiser directement les déflexions dynamiques au niveau du système pour un point de fonctionnement et une fréquence donnés. Les fréquences peuvent être choisies selon les ordres mécaniques (multiples de H1, fréquence mécanique du rotor) ou électriques (multiples de la fréquence électrique fondamentale). L'ODS est similaire à la distribution opérationnelle de forces (OFS) des forces d'excitation, pour les déflexions de structure.
Il est possible de superposer à la fois le maillage mécanique et les forces opérationnelles. L'échelle de la déformée peut être modifiée et l'animation résultante peut être enregistrée.
Cette fonctionnalité permet aux ingénieurs en génie électrique, génie mécanique et NVH d'interpréter les résonances pendant le prototypage virtuel des machines électriques, en identifiant les modes impliqués dans la génération de vibrations/bruit (en complément de la force d'unité modale MUF). La visualisation des déflexions structurelles peut être effectuée avec celle des forces opérationnelles. Bien en dessous de la résonance, les forces d'excitation et les déflexions sont en phase. A la résonance, les forces d'excitation et les déflexions sont à 180° hors phase.
L'ODS peut aider les ingénieurs en génie mécanique et en NVH à identifier les zones les plus pertinentes à renforcer.
Forces opérationnelles
L'analyse de distribution opérationnelle de forces (OFS) fournit une visualisation directe des forces magnétiques dynamiques au niveau du système à une fréquence donnée ou pour un cas de charge donné. Les fréquences peuvent être choisies selon les ordres mécaniques (multiples de H1, fréquence mécanique du rotor) ou électriques (multiples de la fréquence électrique fondamentale). C'est l'analogue, pour les forces d'excitation, des déformées opérationnelles (ODS) de la structure excitée.
Les OFS peuvent être visualisées en 3D ou en 2D dans le plan d'une tranche (particulièrement utile pour les machines électriques vrillées).
Cette fonctionnalité permet aux ingénieurs en génie électrique de visualiser la forme des excitations magnétiques et aux ingénieurs en génie mécanique d'analyser la cause de la résonance lors du prototypage virtuel des machines électriques. Les forces tangentielles et radiales peuvent agir en phase ou en antiphase, ce qui entraîne des interférences constructives ou destructrives au niveau des vibrations.
Métriques de qualité sonore
Manatee calcule les niveaux de pression sonore et synthétise le son des systèmes électriques en combinant le bruit magnétique de la machine électrique avec le bruit non-magnétique importé. La signature sonore totale peut être analysée à l'aide de métriques de qualité sonore afin de quantifier les caractéristiques sonores perçues au-delà du simple niveau de puissance sonore.
Les indicateurs psychoacoustiques disponibles incluent la sonie, l'acuité, et la rugosité, qui permettent d'évaluer la nuisance acoustique des entraînements électriques. Ces indicateurs sont cruciaux car le niveau de puissance sonore physique seul peut ne pas saisir la perception subjective du son, ce qui peut conduire à des rejets clients en raison de tonalités désagréables ou d'effets de modulation. Les indicateurs de qualité sonore permettent aux ingénieurs d'analyser et de traiter efficacement les problèmes acoustiques au niveau du système.
FAQ sur le post-traitement dans Manatee
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