Manatee 中的工具集成
将 Manatee 集成到现有 CAE 工作流程中
Manatee 与 CAE 工具的集成
Manatee 软件可无缝集成到 CAE 工作流程中,支持从第三方工具导入电流、气隙磁通和模态基,以简化 e-NVH 仿真。这种集成使电气和机械工程师能够利用现有数据,避免冗余计算,并提高仿真精度。该软件还支持导入外部噪声源以及导出电磁力和节点振动,便于进行综合全面的 NVH 分析。高级输出跟踪和批量模式功能可实现定制优化和与其他应用的无缝集成,使 Manatee 成为电机和驱动器多物理场设计优化的多功能工具。
无缝集成到 CAE 工作流程中
- 电流导入
- 气隙磁通导入
- 模态基导入
- 外部噪声导入
电流导入
当供电电流已在第三方电磁软件中完成计算或测量时,Manatee 软件的此功能允许仅通过导入一个电周期内的相电流信号来计算气隙磁通密度。 该功能全面支持变速电流导入、斜槽和偏心度。电流可在极少数工作点导入,然后利用 MLUT 算法在变速条件下自动外推或插值磁通密度和电磁力
此导入功能尤其适合希望进行非正弦电流仿真的电气工程师。通过该功能,工程师可以有效评估非传统控制策略或特定电流波形优化方案对噪声和振动性能的实际影响。
气隙磁通导入
当电磁计算已在第三方电磁软件中完成时,Manatee 软件的此功能允许仅通过导入气隙中随时间和角位置变化的气隙磁通密度分布来计算麦克斯韦力。软件会自动构建磁查找表,支持变速磁通导入和斜槽。使用 Manatee 的不均匀气隙扰动模型时,即使从无偏心的电机导入磁通,也可应用偏心度。磁通密度可在极少数工作点导入,然后利用 MLUT 算法在变速条件下自动外推或插值电磁力。
电气工程师可使用此导入功能避免在第三方软件中再次运行电磁计算。此导入功能还可在详细设计阶段用于考虑一些较强的磁-电路耦合效应,这些效应在 Manatee 的电磁计算中未予考虑。
模态基导入
通过导入第三方 3D 有限元分析 (FEA) 机械模型的模态基,Manatee 软件可计算电动机运行产生的噪声和振动。与解析 NVH 模型不同,3D FEA 机械模型可准确模拟电机机械集成的影响(例如转子外壳耦合模态、转子弯曲模态和外壳边界条件)。在 e-NVH 计算中引入公差和故障时,此功能尤其有用。
与早期设计阶段不同,那时电气工程师尚不了解电机的机械集成情况,而在详细设计阶段,机械集成的首个版本已确定,具体表现为由转子、定子、外壳和传动系统装配体组成的 CAD 模型。在此开发阶段,可了解叠片过盈配合类型、电机冷却方式和传动系统架构。因此,机械工程师可以定义 3D FEA 机械模型,并且可以通过将该模型与实验模态分析结果进行拟合,来调整电机的机械属性。
一旦构建好 3D FEA 机械模型,即可用其模态基来表示。模态基的格式可能取决于所使用的第三方机械软件。模态基假定机械装配体具有线性行为。必要时,可围绕特定工作点(例如在特定负载下,假定特定偏心度)对机械装配体进行线性化。
Manatee 可导入具有多达 60 亿个自由度的 3D FEA 模态基。该模态基可包含用于对轴承和齿轮进行建模的复杂耦合元件。
外部噪声导入
为了获得完整的系统声学特征,Manatee 软件允许用户通过 Excel 表格格式,导入外部噪声源(例如由非电磁力产生的齿轮噪声或气动噪声)。导入后,用户可利用 Manatee 的后处理工具,对合成的整体噪声进行分析,并开展阶次跟踪分析,从而对整个系统的声学表现进行全面探索。
为了获得完整的系统声学特征,Manatee 软件允许用户通过 Excel 表格格式,导入外部噪声源(例如由非电磁力产生的齿轮噪声或气动噪声)。导入后,用户可利用 Manatee 的后处理工具,对合成的整体噪声进行分析,并开展阶次跟踪分析,从而对整个系统的声学表现进行全面探索。
- 力导出
- 节点振动导出
- 高级输出跟踪
- 批量模式
力导出
由 Manatee e-NVH 软件计算的电磁力能够以频域的 .json 格式导出。导出操作既支持时域,也支持频域。用户可以灵活选择一系列所需的工作点,并调整时间步长或最高频率,从而获得大小适宜的输出文件。
此项导出功能的核心价值在于,它允许电气工程师利用 Manatee 的用户友好型界面来计算电磁激励,随后便可将输出数据直接发送给 NVH 工程师,让他们在自己的第三方软件中无缝衔接,继续深入的 NVH 研究。例如,可以将电磁力导出到 Abaqus 中计算整车级别的结构噪声,或在 Wave6 中对声学封装进行迭代优化。
节点振动导出
Manatee 使用 3D FEA 机械模型中预定义的节点集,计算 x、y 和 z 方向的节点振动。这需要导入使用了“用于振动计算的传感器节点”的模型。仿真后,节点位移、速度和加速度可作为频率函数导出。特定机械阶次或工作点的振动数据可以保存为 .unv 或 .csv 格式。
导出节点振动使 NVH 工程师能够将特定结构点的振动与 NVH 要求或测试数据进行比较。这些数据还可用于第三方声学软件(如 SIMULIA Wave6),以优化声学计算并确定特定位置的声压级。
高级输出跟踪
Manatee e-NVH 软件可以跟踪用户定义的物理仿真输出。标准输出(如整体声功率级、振动级或平均转矩)会自动跟踪。用户还可以在非常具体的数据上添加跟踪器,例如在选定工作点处的给定力谐波、x 方向上的最大节点振动级等。这些特定跟踪器可针对任何类型的仿真(固定转速、变速或转矩-转速)进行定义,并可用作优化问题中的目标或约束条件。 仿真结束时,所有跟踪的输出均可导出为 CSV 文件。
高级输出跟踪旨在帮助电气和 NVH 工程师满足 e-NVH 要求,并提高给定设计的多物理场性能,特别是在噪声、振动和电磁方面。 输出定义的灵活性使得 NVH 要求能够适应每个电机集成商的需求。
批量模式
Manatee 软件可使用批量命令运行。然后,可从第三方脚本(例如优化循环)调用预定义的多物理场工作流程。 这使得 Manatee 成为一款具有高度互操作性的软件,可以与其他应用无缝耦合。
这些批量命令允许编辑/运行在图形用户界面中预定义的仿真。
此功能使 CAE 工程师能够将 Manatee 软件集成到定制的虚拟原型设计工具链中,用于电气系统多物理场设计优化。
关于 Manatee 中的工具集成常见问题解答
了解更多
了解 SIMULIA 可以为您做些什么
与 SIMULIA 专家交谈,了解我们的解决方案如何在各种规模的企业中实现无缝协作和可持续创新。
启动开发
课程和课堂针对学生、学术界、专业人士和企业开设。查找适合您的 SIMULIA 培训。
获得帮助
查找有关软硬件认证、软件下载、用户文档、支持联系人和服务产品的信息