客户案例 | 利用Ansys结构和电磁模块仿真实现电磁离合器设计的优化

所遇工程挑战

客户的交付要求日益严格，除了交付时间，还对安装空间，不同的布置结构、传递扭矩、换挡时间、NVH等都提出了更高的要求，同时还需要满足体积，轻量化和成本控制的要求。公司希望通过仿真技术分析产品不同工作状态下的应力、强度、刚度；产品电磁力与电流、匝数、气隙及衔铁尺寸之间的关系。以提高产品创新和竞争力，满足客户需求。

• 在进行非线性静力分析时，模型经常不收敛。通过Ansys Discovery SpaceClaim对几何模型进行处理，然后利用Mechanical静力分析中的接触设置，调整模型，确保计算成功收敛。在结果文件中查看不同工作状态下各零部件的应力、变形量以及接触结果，与材料强度进行对比，发现模型存在破坏的可能性，提供结构优化建议。帮助我们在设计阶段识别出零部件的强度薄弱位置，应力为1500MPa，并通过修改产品机械结构特征，再次分析验证直到满足客户的产品要求，应力为742MPa，满足材料屈服强度。可预先避免设计阶段的大部分问题，缩短了开发周期，及实验、试错成本。

• 利用Ansys Maxwell电磁低频模块分析定子线圈产生的电磁力，并分析线圈中的磁场、磁力等物理量。通过优化离合器定子结构、材料、气隙、线圈匝数等参数，这样能够进一步提升产品性能。