Cadfem Ansys-Erweiterung berechnet Geräusche von Elektromotoren

Redakteur: Stefanie Michel

Mit der Zunahme von elektrischer Antrieben in Fahrzeugen werden diese auch hinsichtlich ihrer Geräuschentwicklung kritischer unter die Lupe genommen. Hierfür wurde das Cadfem Engineering-Werkzeug „Electric Drive Acoustics inside Ansys“ entwickelt.

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Das Bild zeigt ein Wasserfall-Diagramm basierend auf der Schwingungsanalyse von Elektromotoren.
Das Bild zeigt ein Wasserfall-Diagramm basierend auf der Schwingungsanalyse von Elektromotoren.
(Bild: Cadfem)

„Electric Drive Acoustics inside Ansys“ stellt Zusatzfunktionen für die dynamische Analyse in Ansys Mechanical bereit und ergänzt die schon vorhandenen Cadfem Ansys Extensions. Als Anregungen für die dynamische Analyse werden die oszillierenden Luftspaltkräfte an den Ständerzähnen importiert, die aus einer transienten elektromagnetischen FEM-Berechnung der Maschine stammen. Für deren Überführung aus dem Zeit- in den Frequenzbereich wird eine Fouriertransformation intern automatisch ausgeführt.

Körperschallmaß wird effizient ermittelt

Der Import der zeitabhängigen Erregungsdaten bietet verschiedene Optionen und berücksichtigt so auch unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Erstellung der Daten. Dedizierte Funktionen übernehmen außerdem die Verteilung der importieren Anregungslasten auf die Ständerzähne und reduzieren die Handarbeit auf ein Minimum.

Beispiel: Untersuchung des Geräuschverhaltens eines Elektromotors

Die Vibrationsberechnung wird mit einer harmonischen Analyse mit modaler Superposition durchgeführt. Sie erlaubt den Sweep über einen Drehzahlbereich, in welchem die Anregungen auch arbeitspunktabhängig variieren können. Das Körperschallmaß wird dann zeit- und speichereffizient aus den modalen Amplituden ermittelt. Die Darstellung für den Drehzahlbereich erfolgt in dem in der Akustik beliebten Wasserfall- beziehungsweise Campbell-Diagramm.

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