电机NVH必修课-硅钢片的层叠效益

    结构分析领域有时候需要分析横观各向同性材料，这种材料没有复合材料那么复杂，但也不是各向同性材料。

    电机的定子或转子一般由硅钢片层叠而成，工程师往往会把硅钢片层叠结构的材料模型简化为各向同性，忽略层叠效应。相比各向同性，横观各向同性材料模型更符合硅钢片结构的实际情况。

    设层叠方向标记为1，其它两个方向标记为2和3，则9个材料参数如下，由于G23可由E2(E3)和ν23推导得出，所以独立的材料参数为5个。

    本文针对电机定子结构，进行模态分析，对比各向同性材料和横观各向同性材料的区别。

    定子结构(硅钢片纵向层叠而成)。

    使用多区域网格划分方法，网格尺寸为2mm。

    横观各向同性材料参数：

    各向同性材料参数

    进行自由模态分析，对比变形体模态。

1）考虑层叠效应对模态频率有影响，对模态振型一般无影响；

2）层叠效应对层叠方向的模态频率影响较大，对其它两个方向影响较小；

3）进行层叠结构模态分析时，采用横观各向同性本构模型更准确；

4）对层叠结构采用各向同性材料，分析结果也具有参考价值。

    建议：振动分析中，可以使用各向同性材料，径向模态有参考价值，轴向模态可能误差较大。使用横观各向同性材料，径向和轴向模态都具有参考价值。