多物理場專業分析解決方案

一、多物理場耦合


物理場間傳遞的物理量或物理現象,構成了耦合的多物理場。



二、多物理場耦合分析方法


多物理場強調場與場間耦合方便。ANSYS提供直接耦合與間接耦合。

 

1、直接耦合方法

  • 熱-結構
  • 電磁-熱
  • 電磁-流體
  • 流體-結構
  • 磁場-結構
  • 靜電-結構
  • 電流傳導-磁場      
  • 電磁-熱-流體-結構
  • 電-結構-電路
  • 結構/熱-壓電耦合
  • 聲學分析(流固耦合振動)
  • 聲-結構耦合分析
  •  ……



2、順序耦合方法

  • 手動方法
  • 物理場設置法
  • Multi-Field   求解器
  • WB架構法





三、多物理場耦合案例


多物理場耦合分析帶來的價值包括:

  • 單個物理場的載荷由于輸入合理,使得求解結果更為精確;
  • 物理場間傳遞的物理量更為清晰;
  • 產品設計優化的空間加大。

四、多物理場耦合案例


1、某異步電機3D磁致噪聲分析

問題描述

  • 分析電機由于電磁力作用引起的電機噪聲。

解決方案

  • 通過3D電磁場分析得到的在定子齒部的電磁力,映射處理到3D的電機結構網格模型上,通過FFT變換后 ,進行電機掃頻分析,得到頻率響應曲線,進而進行聲學分析。

仿真分析價值

  • 有助于理解電機由于電磁力作用引起的振動噪聲

項目評價

  • 電磁—結構---聲場分析



2、電動車電池組散熱分析


問題描述

  • 電動車中電池組的設計是關鍵,而電池組散熱又是其性能的關鍵。如何通過仿真分析預測和改善電池組散熱性能是當前仿真分析的熱點。

解決方案

  • 阻抗模型
  •  Newsman電池電化學方程
  •  推導模型,由電池測試結果,擬合得到電化學方程20多個輸入參數
  • MOR模型簡化
  •  流動和散熱分析
  • 仿真分析價值:為設計鋰電池組散熱系統提供了參考和指導作用

項目評價

  •  將來進一步結合Diffpack和參數化進行散熱性能改善方面的分析。電化學—流動—熱分析。


 


安世亞太曾完成過的多物理場項目和開發項目還包括:

  • 電機電磁振動噪聲分析;變壓器電磁振動噪聲
  • 核工業控制棒驅動機構電磁—結構耦合;超聲換能器壓電振動噪聲分析
  • 多晶硅加工工藝電磁—熱—固液相變—流動----變形分析
  •  燃燒室燃燒—流動—聲固耦合分析;車門橡膠墊圈結構—聲固耦合分析
  • 大型船舶發動機缸蓋流動—熱—熱應力-疲勞分析
  • 換能器壓電振動噪聲


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