JMAGDesigner永磁同步電機(jī)3D結(jié)構(gòu)場(chǎng)分析基本操作流程Word版

1、JMAG Designer 永磁同步電機(jī)3D結(jié)構(gòu)場(chǎng)分析基本操作流程1.設(shè)定軟件單位制打開JMAG Designer軟件，選擇Tools菜單下的Preferences,如下圖：會(huì)跳出如下圖對(duì)話框，選擇左側(cè)的Units，右側(cè)出現(xiàn)的既是軟件目前的單位制，如果和您的模型的單位制有差別，可以電機(jī)右側(cè)的Edit按鈕修改軟件的單位制。1 / 292.建模用戶可以在JMAG Designer軟件自帶的Geometry Editor中建模，也支持多種3D格式的圖形直接導(dǎo)入，本例采用直接從外部導(dǎo)入.sat格式3D圖形的方式。選擇File菜單下的Open，如下圖：或者直接點(diǎn)擊下圖中所示的快捷鍵，如下圖：會(huì)彈出如下圖

2、對(duì)話框，在文件類型中選擇ACIS SAT Files(.sat)，選中要導(dǎo)入的圖形文件。圖形導(dǎo)入后效果，如下圖：在做結(jié)構(gòu)分析時(shí)，主要的分析對(duì)象是電機(jī)的定子鐵芯，考慮的是鐵心受到的電磁力，所以這里對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化，只保留定子鐵芯。在上方菜單欄中點(diǎn)擊Save，保存。如下圖：3.前處理做結(jié)構(gòu)分析時(shí)，一般分兩步：模態(tài)分析和頻域分析。模態(tài)分析是分析模型本身的固有振動(dòng)頻率，頻域分析是分析模型受電磁力后的振動(dòng)頻率，這兩個(gè)頻率將影響到電機(jī)的噪聲情況。在左側(cè)樹形圖中右鍵點(diǎn)擊Solid Model，選擇New Study下的Eigenmode Analysis，建立一個(gè)模態(tài)分析的Study。如下圖：賦材料屬性在右

3、側(cè)的Toolbox欄下Materials里是軟件的材料庫(kù)，在做結(jié)構(gòu)場(chǎng)分析時(shí)，需要用戶自己創(chuàng)建材料，左鍵點(diǎn)擊Create New Material。如下圖：此時(shí)會(huì)彈出材料編輯對(duì)話框，修改名字為steel_structural，點(diǎn)擊Machanical Properties，在做結(jié)構(gòu)分析時(shí)，需要給出材料的密度、楊氏模量和泊松率。此例給出的是大概值，并非精確值。在Density下的Constant中填入7850，在Youngs Modelus中填入210000，在Poissons Rati中填入0.3，點(diǎn)擊OK。如下圖：此時(shí)在右側(cè)的Toolbox欄下Materials下Customer Materi

4、al中會(huì)出現(xiàn)剛剛創(chuàng)建的steel_structural，如下圖：左鍵按住steel_structural，拖動(dòng)鼠標(biāo)到電機(jī)定子鐵芯松開，如下圖：同樣方法將定子其他部分都賦予材料。在上方菜單欄中點(diǎn)擊Save，保存。如下圖：設(shè)置計(jì)算條件在屏幕右側(cè)Toolbox欄下方，點(diǎn)擊Conditions。首先設(shè)置電機(jī)的固定條件，此例中假定固定定子鐵芯的一側(cè)端面，左鍵按住Constraint，鼠標(biāo)拖動(dòng)到定子端面松開，如下圖： 此時(shí)屏幕左邊會(huì)出現(xiàn)如下設(shè)置界面：條件設(shè)置好的效果如下：4.剖分和設(shè)置計(jì)算階數(shù)在左側(cè)樹形圖Study下右鍵點(diǎn)擊Mesh，選擇Generate，如下圖：剖分完成后，點(diǎn)擊上方菜單中的view me

5、sh，如下圖：可以看到剖分結(jié)果，如下圖：設(shè)置計(jì)算固有頻率的階數(shù)。在左側(cè)樹形圖中右鍵點(diǎn)擊Study，選擇Properties，如下圖：此時(shí)會(huì)彈出對(duì)話框，在Number of Eigenvalues中填入10，點(diǎn)擊OK。計(jì)算到10階固有頻率。如下圖：在上方菜單欄中點(diǎn)擊Save，保存。如下圖：5.計(jì)算求解在左側(cè)樹形圖中右鍵點(diǎn)擊Study，選擇Run Active Case，如下圖：開始計(jì)算求解。6.計(jì)算結(jié)果計(jì)算完成后，界面左上角即為模型的固有振動(dòng)頻率，本例的一階固有頻率為10360Hz。如下圖：拉動(dòng)上方的拉條，可以得到其他階次的固有頻率。7.加載電磁力數(shù)據(jù)分析受力變形及噪音首先需要在電磁分析時(shí)設(shè)置計(jì)

6、算電磁力的條件。在電磁分析的中，左鍵按住Conditions里Output下Force下的Nodal Force，鼠標(biāo)拖動(dòng)到定子上松開，如下圖：此時(shí)屏幕左側(cè)會(huì)出現(xiàn)設(shè)置界面，直接點(diǎn)擊OK。如下圖：這樣在完成電磁計(jì)算時(shí)，電磁計(jì)算的結(jié)果中將包含定子受力的數(shù)據(jù)。如此便可在做結(jié)構(gòu)分析時(shí)耦合電磁分析的受力數(shù)據(jù)。受力的矢量圖如下圖：對(duì)電磁力數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT變換，得到電磁力的頻率。在上方菜單欄中點(diǎn)擊Shew the Graph Manager，如下圖：點(diǎn)擊選中Force（Absolute）數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊Transform，選擇Fourier Transform，如下圖：可到到電磁力的FFT變化結(jié)果，可以看到電磁的頻

7、率大約為200Hz。如下圖：以上是在電磁分析中的操作。下面回到結(jié)構(gòu)分析中，在左側(cè)樹形圖中右鍵點(diǎn)擊Solid Model，選擇New Study下的Frequency Analysis，建立一個(gè)頻域分析的Study。如下圖：賦材料和設(shè)置固定條件與模態(tài)分析時(shí)的設(shè)置方法相同，完成這兩步后，需要耦合電磁分析的受力數(shù)據(jù)。左鍵按住Electromagnetic Force，鼠標(biāo)拖動(dòng)到定子鐵芯松開，如下圖：此時(shí)屏幕左側(cè)出現(xiàn)設(shè)置界面，選中全部的定子鐵芯，在Magnetic Field Analysis File中導(dǎo)入電磁分析結(jié)果文件Designer.jplot，在Start Step和End Step中填入電

8、磁分析的起始步和結(jié)束步。Designer.jplot這個(gè)文件是軟件生成的計(jì)算結(jié)果文件，名字是軟件命名的，是固定不變的。在電磁計(jì)算的jfile文件夾下，例如我的電磁仿真文件是example-2d-ipm.jproj，則在打開example-2d-ipm.jfiles文件夾，打開Untitled_11文件夾，打開IPM Analysis3文件夾，打開Case1文件夾，Designer.jplot文件就存在于這個(gè)文件夾下。設(shè)置計(jì)算噪音的條件。左鍵按住Sound Pressure，拖到定子鐵芯上松開，如下圖：此時(shí)屏幕左側(cè)會(huì)出現(xiàn)設(shè)置界面，選擇定子鐵芯的外表面和兩個(gè)端面，在Circumferential和Latitudinal中都填入10，點(diǎn)擊OK。如下圖：設(shè)置好的效果如下圖：剖分設(shè)置與模態(tài)分析相同。設(shè)置計(jì)算步長(zhǎng)。右鍵點(diǎn)擊Study，選擇Properties，如下圖：此時(shí)彈出對(duì)話框，在Number of Steps中