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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及数据处理,特别是涉及一种电驱动系统声场预测方法及系统。
技术介绍
1、随着电动汽车的发展,电驱动系统正逐渐取代内燃机,成为汽车的主要动力来源。电驱动系统包括电机、变速箱、驱动轴等,其工作过程会产生振动和噪音,影响乘坐舒适性和驾驶体验。因此,解决电驱动系统的nvh(噪声、振动及声振粗糙度)问题是汽车企业研发的重点。
2、通过仿真预测可在设计阶段发现nvh问题,减少试制样件的数量,提高研发效率,降低成本。且可以通过仿真预测比较不同的电机、变速箱、悬架等组合方案的nvh性能,可提前确定最优方案,缩短开发周期。
3、目前的电驱动系统nvh仿真方法,往往针对单独的电机或减速器进行分析,其无法考虑电机与减速器之间的耦合影响导致的nvh问题,进而导致仿真的声场预测结果的精度下降。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种电驱动系统声场预测方法及系统,以解决现有技术中仅单独的电机或减速器进行仿真分析,其无法考虑电机与减速器之间的耦合影响导致的nvh问题,进而导致仿真的声场预测结果的精度下降的技术问题。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种电驱动系统声场预测方法,包括以下步骤:
3、构建电机模型,将仿真工况施加于所述电机模型,以获取电磁激励仿真数据;
4、构建包括减速器的简易电驱动模型,并将所述仿真工况施加于所述简易电驱动模型,以获取齿轮齿轮系统激励仿真数据;
5、构建电驱动系统有限元模型,并对所述电驱动系统有限元模型
6、将所述电磁激励仿真数据及所述齿轮系统激励仿真数据施加于所述电驱动系统网格模型上,以获取振动响应;
7、基于所述电驱动系统有限元模型构建电驱动系统声学包络模型,通过所述振动响应及所述电驱动系统声学包络模型进行声场预测。
8、进一步地,所述构建电机模型,将仿真工况施加于所述电机模型,以获取电磁激励仿真数据的步骤包括:
9、确定电机的运行参数及材料,所述材料包括永磁体、定子及转子;
10、将所述永磁体、所述定子及所述转子同轴间隔均匀排布,并结合所述运行参数构建电机模型;
11、对所述电机模型进行网格划分;
12、将仿真工况施加于网格划分后的所述电机模型,以获取电磁激励仿真数据。
13、进一步地,所述运行参数包括槽数、极数、绕组型式、额定电压、最大转速、最大扭矩及最大功率。
14、进一步地,所述对所述电机模型进行网格划分的步骤包括:
15、将所述定子的铁心及所述转子的铁心划分为第一区域,将所述定子的绕组划分为第二区域,将所述永磁体划分为第三区域;
16、分别设置所述第一区域的第一规划长度、所述第二区域的第二规划长度及所述第三区域的第三规划长度。
17、进一步地,所述构建包括减速器的简易电驱动模型,并将所述仿真工况施加于所述简易电驱动模型,以获取齿轮齿轮系统激励仿真数据的步骤包括:
18、基于减速器的齿轮参数、轴系参数构建减速器模型;
19、通过旋转部件连接所述减速器模型,以形成简易电驱动模型;
20、将所述仿真工况下的转速及扭矩施加于所述旋转部件,以获取齿轮齿轮系统激励仿真数据。
21、进一步地,所述齿轮参数包括齿数、模数及压力角,所述轴系参数包括内径、外径及连接方式。
22、进一步地,所述将所述电磁激励仿真数据及所述齿轮系统激励仿真数据施加于所述电驱动系统网格模型上,以获取振动响应的步骤包括:
23、于所述电驱动系统网格模型的壳体上的预设位置设置振动检测点;
24、将所述电磁激励仿真数据自电磁网格转移至结构网格,并映射至所述电驱动系统网格模型的壳体上;
25、将所述齿轮系统激励仿真数据映射至所述电驱动系统网格模型的齿轮轴承座上;
26、基于所述振动检测点的采集数据,通过模态叠加法计算所述振动响应。
27、进一步地,所述通过所述振动响应及所述电驱动系统声学包络模型进行声场预测的步骤包括:
28、于所述电驱动系统声学包络模型中确定若干个声学观测点;
29、将所述振动响应映射至声学网格表面,并设置参考点及空气属性;
30、基于所述声学观测点的监测数据,通过声学有限元法及声学传递向量法计算声辐射特性,并基于所述声辐射特性进行声场预测。
31、进一步地,若干个所述声学观测点分别位于所述电驱动系统声学包络模型中电动桥系统的前部、后部、左部、右部及顶部。
32、第二方面,本申请实施例提供了一种电驱动系统声场预测系统,应用于如上述技术方案中的电驱动系统声场预测方法,所述系统包括:
33、第一构建模块,用于构建电机模型,将仿真工况施加于所述电机模型,以获取电磁激励仿真数据;
34、第二构建模块,用于构建包括减速器的简易电驱动模型,并将所述仿真工况施加于所述简易电驱动模型,以获取齿轮齿轮系统激励仿真数据;
35、第三构建模块,用于构建电驱动系统有限元模型,并对所述电驱动系统有限元模型进行网格区分,以将所述电驱动系统有限元模型转换为电驱动系统网格模型;
36、第一执行模块,用于将所述电磁激励仿真数据及所述齿轮系统激励仿真数据施加于所述电驱动系统网格模型上,以获取振动响应;
37、第二执行模块,用于基于所述电驱动系统有限元模型构建电驱动系统声学包络模型,通过所述振动响应及所述电驱动系统声学包络模型进行声场预测。
38、相比于现有技术,本专利技术的有益效果在于:于相同的所述仿真工况下,通过所述电机模型及所述简易电驱动模型分别获取相同工况下的所述电磁激励仿真数据及齿轮齿轮系统激励仿真数据,进而通过将两者同步施加于所述电驱动系统网格模型,将所述电磁激励仿真数据及齿轮系统激励进行耦合,即考虑了电机与减速器之间的耦合影响,使得对电驱动系统的振动噪声仿真更为准确,即使所述振动响应更为精确,进而有效的提高了通过所述振动响应获取的声场预测结果的精度。
39、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
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1.一种电驱动系统声场预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述构建电机模型,将仿真工况施加于所述电机模型,以获取电磁激励仿真数据的步骤包括:
3.根据权利要求2所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述运行参数包括槽数、极数、绕组型式、额定电压、最大转速、最大扭矩及最大功率。
4.根据权利要求2所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述对所述电机模型进行网格划分的步骤包括:
5.根据权利要求1所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述构建包括减速器的简易电驱动模型,并将所述仿真工况施加于所述简易电驱动模型,以获取齿轮齿轮系统激励仿真数据的步骤包括:
6.根据权利要求5所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述齿轮参数包括齿数、模数及压力角,所述轴系参数包括内径、外径及连接方式。
7.根据权利要求1所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述将所述电磁激励仿真数据及所述齿轮系统激励仿真数据施加于所述电驱动系统网格模型上,以获取振动响
8.根据权利要求1所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述通过所述振动响应及所述电驱动系统声学包络模型进行声场预测的步骤包括:
9.根据权利要求8所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,若干个所述声学观测点分别位于所述电驱动系统声学包络模型中电动桥系统的前部、后部、左部、右部及顶部。
10.一种电驱动系统声场预测系统,应用于如权利要求1~9任一项所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述系统包括:
...【技术特征摘要】
1.一种电驱动系统声场预测方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述构建电机模型,将仿真工况施加于所述电机模型,以获取电磁激励仿真数据的步骤包括:
3.根据权利要求2所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述运行参数包括槽数、极数、绕组型式、额定电压、最大转速、最大扭矩及最大功率。
4.根据权利要求2所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述对所述电机模型进行网格划分的步骤包括:
5.根据权利要求1所述的电驱动系统声场预测方法,其特征在于,所述构建包括减速器的简易电驱动模型,并将所述仿真工况施加于所述简易电驱动模型,以获取齿轮齿轮系统激励仿真数据的步骤包括:
6.根据权利要求5所述的电驱动系统声场预...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟德建,张现华,周小明,冯挽强,
申请(专利权)人:南昌智能新能源汽车研究院,
类型:发明
国别省市:
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