Altair SimLab stanowi multifizyczne środowisko symulacyjne służące do zintegrowanej realizacji w ramach jednego narzędzia analiz elektromagnetycznych, wibroakustycznych oraz termicznych. Dzięki temu oferuje zaawansowane środowisko do walidacji, eksploracji projektowej oraz optymalizacji silników elektrycznych. Wyróżnia się przy tym intuicyjną obsługą oraz dostępnością zaawansowanych funkcji przeznaczonych dla specjalistów CAE. Narzędzie umożliwia integrację analiz elektromagnetycznych, wibroakustycznych oraz termicznych, odpowiadając na potrzeby współczesnych projektów inżynieryjnych.

Rozwiązania NVH i wibroakustyczne dla silników elektrycznych

Praktyczny przykład wykorzystania SimLab może stanowić analiza kaskadowa rozruchu silnika elektrycznego, uwzględniająca ciśnienie Maxwella na zębach stojana. Proces ten obejmuje następujące kroki:

  • Rozwiązanie magnetyczne 2D – analiza przejściowa w dziedzinie czasu (MT2D) pozwala uzyskać wyniki przejściowe.
    • Mapowanie sił elektromagnetycznych – siły elektromagnetyczne są przetwarzane na domenę częstotliwości i mapowane na zęby stojana. Automatyczne tworzone są obciążenia i ustawienia.
      • Konfiguracja modelu wibroakustycznego – definiowanie tłumienia, warunków brzegowych (LBC), rozmieszczenie mikrofonów oraz paneli do pomiaru ciśnienia akustycznego i mocy akustycznej.
      • Przegląd wymuszeń – animacja wektorów wymuszeń i analiza dominacji w funkcji liczby falowej.
      • Uruchomienie solwera i analiza wyników – uruchomienie obliczeń, przegląd częstotliwości własnych i kształtów modów oraz wizualizacja wyników, takich jak wykres wodospadowy czy analiza rzędów.

      Meshing akustyczny

      Aby można był przeprowadzić zewnętrzną analizę akustyczną, model musi zawierać siatkę akustyczną dla płynu. SimLab oferuje półautomatyczny proces generowania siatek, co umożliwia szybkie i efektywne przygotowanie modelu do analizy akustycznej.

      Sprzężenie sił elektromagnetycznych z akustyką

      Siły elektromagnetyczne są wyodrębniane i przetwarzane za pomocą bezpośredniego sprzężenia między rozwiązaniem Magnetic Transient 2D a akustycznym modelem E-Motor.

      Postprocesing i analiza wyników

      SimLab oferuje zaawansowane możliwości postprocesingu wyników akustycznych, takie jak:

      • wyznaczanie ciśnienia akustycznego i mocy akustycznej w skali dB.
      • analiza wykresów kaskadowych i rzędów, co pozwala na identyfikację głównych przyczyn emisji hałasu.
      • rozmieszczenie mikrofonów zgodne ze standardami ISO 3744, co ułatwia porównanie wyników analitycznych z eksperymentalnymi.

      Dlaczego warto wybrać SimLab?

      Do głównych cech stanowiących o przewadze konkurencyjnej SimLab jako środowiska analitycznego dla inżynierów projektujących i walidujących silniki należą:

      • Dostępność w ramach jednego narzędzia kompleksowego otoczenia integrującego procesy meshingu, konfiguracji modelu, rozwiązań solwerowych i postprocesingu.
      • Możliwość połączenia w ramach jednej multi-fizycznej platformy analiz elektromagnetycznych i strukturalnych.
      • Częściowa automatyzacja procesów i możliwość szybkiego nauczenia się korzystania z programu.
      • Zawarcie w SimLab narzędzi zapewniających zgodność ze standardami ISO.

      SimLab to rozwiązanie dla projektantów i inżynierów, którzy chcą efektywnie optymalizować projekty silników elektrycznych pod kątem właściwości akustycznych i NVH. Dzięki integracji wielu analiz w jednym narzędziu, proces projektowania staje się szybszy, dokładniejszy i bardziej wydajny.

      Artykuł powstał w oparciu o materiały firmy Altair.