馬達結構力學模擬分析

電驅動總成作為動力輸出裝置，工作期間會受到各種載荷和激勵的作用，這就要求其結構具有足夠的機械強度及疲勞性能。

OptiStruct 作為一款大型通用的結構有限元求解器，其豐富的求解序列、便捷的卡片設置、高效的求解效率、精確的計算結果,配合專業的後處理工具 AItair HyperView / Altair HyperGraph，可以實現驅動馬達與總成的應力與應變、模態、動力學回應、NVH 等分析。此外，OptiStruct 具備專業的疲勞分析功能，能夠對高周疲勞、低周疲勞、無限壽命疲勞以及單軸、比例載入、多軸疲勞等進行自動識別並且完成應力、應變修正,直接輸出結構壽命，使用者可以利用 AItair HyperLife 進行疲勞工況定義而不必擔心卡片缺失的問題。

 

在馬達結構力學模擬中，我們需要考慮下列關鍵因素，以確保馬達的穩定運行和耐久性：

1. 裝配的中過盈配合：裝配過程中的中過盈配合非常重要。這包括轉子和軸、定子和支座、軸和軸承之間的配合。適當的配合確保部件之間的緊密連接，同時也需要避免過度緊湊，以免產生不必要的應力。

2. 轉動過程中的受力：在馬達運行期間，各種受力情況需要考慮，包括離心力、軸承受力、熱變形和熱應力，以及可能由於電磁力或力矩引起的額外負載。

3. 裝配過程中預緊：在馬達裝配過程中，端蓋和支座與接線盒的預緊是關鍵步驟。適當的預緊確保部件之間的穩定性和可靠性，並有助於減少在運行中的鬆動或振動。

4. 動態載荷下的疲勞：長時間運行中，馬達可能會受到不斷變化的動態載荷。這可能導致轉子和支架的疲勞損傷。因此，需要進行疲勞分析，以確保這些部件的壽命足夠長，並採取必要的措施，如加固或材料改進，以提高其耐久性。

 

馬達結構應力分析與結構最佳化

結構強度計算是馬達機械設計中最常見的力學應用,針對定轉子沖片的應力計算與結構最佳化更是馬達設計中不可或缺的環節:

• 對驅動馬達轉子進行結構強度分析（如下圖，轉子的最大應力為137.4MPa，存在較大的設計最佳化空間。）
• 基於強度分析結果進行結構形狀最佳化分析（如下圖，改變格磁橋寬、減重孔半徑，完成質量最小化的目標。）

馬達模擬結構模態及電磁力頻響分析

通過 OptiStruct 對馬達定子及基座進行固有模態分析，並載入定子表面電磁力載荷進行頻率回應分析以獲得馬達 NVH 結果。

馬達結構力學模擬疲勞分析

馬達結構力學模擬的疲勞分析是確保馬達運行可靠性和耐久性的關鍵步驟。通過評估轉軸、定軸和轉子支架的潛在疲勞損傷，使用者可以制定適當的預防和改進措施，從而確保馬達的長期運行穩定性，降低維修和停工的風險。

 

 

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