現代電機設計與ANSYS多物理場有限元實踐 進階篇
李全峰 譚洪濤
- 出版商: 機械工業
- 出版日期: 2026-08-01
- 售價: $654
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 265
- ISBN: 7111818407
- ISBN-13: 9787111818403
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有限元素 Ansys
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商品描述
本書旨在滿足電機設計人員對現代電機仿真設計理論和實操的需求，並介紹了現代電機工程的前沿領域，重點講解了如何利用ANSYS軟件開展電機設計中的電磁-熱或電磁-振動-噪聲協同仿真等工作，還探討了人工智能算法在現代電機智能化設計中的應用，並講解了目前十分熱門的具身智能機器人中使用的無框力矩電機及其電磁設計仿真實例。本書以實際工程項目為依托，突出工程性和實操性，既有詳細的仿真設計步驟，又有工程設計經驗講解，幫助讀者可以逐步自主完成電機多物理場仿真，實現從理論到仿真再到實驗的工程項目開發的所有環節。 本書適合電機設計相關的企業研發和設計人員工作參考、培訓機構教學使用，以及相關專業師生學習。
作者簡介
李全峰，工學博士，副教授，博士生導師，上海電機學院新型電機開發實驗室主任，同濟大學國家磁浮交通工程技術研究中心外聘專家，上海市白玉蘭人才計劃浦江學者，英國約克大學博士後，英國倫敦國王學院高級訪問學者。 主要研究方向為：1）高品質新型特種電機設計；2）新能源汽車電驅系統動力總成NVH關鍵技術；3）電驅系統健康狀態監測技術；4）eVTOL動力系統NVH特性研究。 在IEEE Transactions on Industrial Electronics、IEEE Transactions on Transportation Electrification和IEEE Transactions on Energy Conversion等電氣工程領域國際Top期刊，以及其他期刊和國際會議上發表論文100餘篇，授權發明專利5項。主持或參與國家級、省市級科研項目及企業科研項目30餘項。同時擔任IEEE TIE、TEC、TTE等國際知名雜誌審稿人。指導的研究生多人次獲得國家獎學金和上海市優秀畢業生。創立電機領域技術分享微信公眾號“電機人（Motohood）”。
目錄大綱
推薦序
前言
第1章 現代新型電機特點
1.1 新能源汽車電機
1.2 人形機器人關節電機
1.2.1 機器人關節電機
1.2.2 無框力矩電機
1.3 低空eVTOL動力電機
1.4 新型電機設計特點
第2章 基於Motor-CAD的扁線電機電磁-熱仿真設計實例
2.1 基於Motor-CAD的扁線電機電磁仿真實例
2.2 基於Motor-CAD的扁線電機溫升仿真實例
第3章 軸向磁通電機電磁-振動-噪聲仿真設計實例
3.1 軸向磁通電機介紹
3.2 基於ANSYS RMxprt的軸向磁通電機電磁設計仿真實例
3.3 基於ANSYS Maxwell 3D的軸向磁通電機電磁設計仿真實例
3.4 基於ANSYS 的軸向磁通電機振動噪聲仿真實例
第4章 空心杯電機設計及有限元仿真實例
4.1 空心杯電機結構和運行原理
4.2 不同類型空心杯電機電樞繞組的基本公式
4.2.1 直繞組的基本公式
4.2.2 斜繞組的基本公式
4.2.3 菱形繞組的基本公式
4.3 基於ANSYS的空心杯永磁有刷直流電機電磁設計仿真實例
4.3.1 實例描述及仿真策略
4.3.2 Maxwell 3D空心杯永磁有刷直流電機的空載仿真
4.3.3 Maxwell 2D空心杯永磁有刷直流電機的空載仿真
4.3.4 Maxwell 2D空心杯永磁有刷直流電機的負載仿真
4.4 基於ANSYS的空心杯永磁無刷直流電機電磁設計仿真實例
4.4.1 實例描述及仿真策略
4.4.2 Maxwell 3D空心杯永磁無刷直流電機的空載仿真
4.4.3 Maxwell 2D空心杯永磁無刷直流電機的空載仿真
4.4.4 Maxwell 2D空心杯永磁無刷直流電機的負載仿真
第5章 齒輪箱系統振動噪聲仿真
5.1 齒輪傳動的類型
5.2 齒輪傳動系統動力學特性相關理論
5.2.1 動態激勵的類型與動力學表達
5.2.2 嚙合剛度
5.2.3 傳動誤差
5.3 基於ANSYS Motion的齒輪箱振動噪聲仿真案例
5.3.1 創建新模型
5.3.2 創建一級齒輪副
5.3.3 創建二級齒輪副
5.3.4 創建軸承
5.3.5 創建輸入軸軸系
5.3.6 創建中間軸軸系
5.3.7 創建輸出軸軸系
5.3.8 創建箱體
5.3.9 創建標記
5.3.10 導入箱體模態數據
5.3.11 導入軸承
5.3.12 建立約束
5.3.13 求解器設置
5.4 結果查看
5.4.1 載荷分布
5.4.2 傳動誤差
5.4.3 嚙合力
5.4.4 振動加速度
5.4.5 聲壓
第6章 人工智能算法在電機設計中的應用
6.1 人工智能的基本概念與電機設計的發展
6.1.1 人工智能的定義
6.1.2 電機設計智能化發展
6.1.3 人工智能算法下的電機設計流程
6.2 人工智能算法介紹
6.2.1 機器學習算法
6.2.2 深度學習算法
6.2.3 強化學習算法
6.2.4 智能優化算法
6.3 ANSYS optiSLang模塊在電機優化設計中的應用
第7章 無框力矩電機原理及其仿真
7.1 無框力矩電機基本概念與工作原理
7.1.1 基本概念與結構特征
7.1.2 工作原理
7.2 無框力矩電機的主要應用領域
7.3 無框力矩電機的分類與技術類型
7.4 國內外典型產品技術對比分析
7.4.1 國外品牌
7.4.2 國內品牌
7.5 無框力矩電機ANSYS電磁仿真設計操作實例
7.5.1 仿真設計目標與電機參數
7.5.2 具體操作步驟流程
第8章 電機設計未來發展及趨勢
8.1 未來電機設計的智能化流程與核心方法
8.2 電機設計的核心發展趨勢與挑戰
8.3 基於大語言模型的電機智能設計仿真思路
附錄 ANSYS有限元仿真技巧
附錄A ANSYS Maxwell添加新材料及鐵耗計算設置
附錄B 徑向氣隙磁密提取技巧
附錄C 徑向氣隙磁密提取及諧波階次分析設置
附錄D 永磁同步電機齒槽轉矩精確計算設置技巧
附錄E 徑向氣隙磁密提取及諧波階次分析設置
