基于壳体理论的电动汽车电机定子复杂结构理论建模研究

发布时间：2021-04-08 17:06

　　电动汽车的NVH问题由来己久,电磁振动造成的高频啸叫声严重降低了车辆的乘坐舒适性。电机定子的建模研究是分析电机振动噪声工作中重要的一环,但是目前研究人员对电机定子的建模仅限于有限元方法,本文从结构分析的角度出发,根据定子的几何尺寸及形状,忽略定子绕组,将其视作内部纵向加肋圆柱壳结构,对定子结构的解析建模理论进行了初步研究。具体内容如下:首先以“标准”方法推导了三类常见的圆柱壳振动微分方程,说明了圆柱壳体内部的弹性本构关系,并对研究圆柱壳振动问题时构造位移容许场函数的Schimit-Gram正交法以及此类结构常见的简单边界条件进行了简要介绍和梳理。以弹性直梁为例,采用能量原理对其频率方程进行了详细推导。此类方法亦可运用于圆柱壳复杂结构的振动特性研究,相比而言仅仅增加了推导的复杂程度,上述分析为后续建模工作奠定了理论基础。针对复杂边界下任意截面纵肋加强薄壁圆柱壳的自由振动问题,利用Schimit-Gram正交法构造了弹性约束下壳体轴向振型函数,推导了肋条剪切中心与壳体中面位移协调关系,同时基于精确的子结构能量泛函表达式,采用Rayleigh-Ritz方法建立了带肋圆柱自由振动的统一分析模型... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：104 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

壳体单元示意图

将各个内力素、外力分量及惯性力项在线性尺度和面积尺度上进行相应的数??学处理，然后投影到Ａ／？，／三个方向上，并略去高阶小量，即可建立动态平衡方??程组。??ＩＩ??

边界条件，且其内部满足各多项式互相正交的数学特性，即有：??ｋＪ?＝?＼，２，－－，Ｎ，?（２－２３）??式（２－２３）的数学性质证明从略。由式（２－２３）可知，通过Ｇｒａｍ－Ｓｃｈｍｉｄｔ方法所??构建的多项式％？０?＝?１，２，．．．，＃，；）是一组特征正交多项式簇。??２．４．３?Ｒａｙｌｅｉｇｈ－Ｒｉｔｚ?法??简洁起见，本文将通过图２－３所示的两段简支弹性直梁为例，对Ｒａｙｌｅｉｇｈ－??Ｒｉｔｚ法进行阐述。??弹性直梁弯曲振动的位移试函数可表示为：??＝?＾（ｘ）ｓｉｎ（＜ｚ＞／?＋?ａ）?（２－２４）??式中，表示仅与坐标有关的振型函数。??

【参考文献】：
期刊论文
[1]任意边界条件下环肋圆柱壳振动特性的建模与求解[J]. 王金朝,曹贻鹏,黄齐上,张润泽.  固体力学学报. 2017(03)
[2]中厚圆柱壳自由振动的动力刚度法分析[J]. 陈旭东,叶康生.  工程力学. 2016(09)
[3]弹性边界约束的正交加肋圆柱壳振动特性分析[J]. 刘伦,曹登庆,孙述鹏,龙钢.  船舶力学. 2016(08)
[4]电动汽车用永磁同步电机定子结构固有频率分析[J]. 李晓华,黄苏融,张琪.  中国电机工程学报. 2017(08)
[5]正交加筋圆柱壳-球壳组合结构自由振动分析[J]. 李正良,胡浩,于伟.  振动与冲击. 2015(22)
[6]两端剪力薄膜支撑圆柱壳体的点导纳特性[J]. 杨明月,孙玲玲,王晓乐,高阳.  振动与冲击. 2014(23)
[7]二维自由振动的有限元线法自适应分析新进展[J]. 袁驷,王永亮,徐俊杰.  工程力学. 2014(01)
[8]圆柱壳-圆锥壳组合结构振动分析的新方法[J]. 瞿叶高,华宏星,孟光,谌勇,龙新华.  工程力学. 2013(03)
[9]车用电机的有限元模态分析[J]. 代颖,崔淑梅,宋立伟.  中国电机工程学报. 2011(09)
[10]圆柱壳自由振动特性分析方法研究[J]. 杨毅,魏光涛,阎桂荣.  应用力学学报. 2011(01)

博士论文
[1]永磁同步电机电磁振动分析[D]. 杨浩东.浙江大学 2011
[2]电动汽车驱动用感应电机的电磁噪声研究[D]. 代颖.哈尔滨工业大学 2007

硕士论文
[1]薄壁圆柱壳体的模态特性与隔振系统主被动控制策略[D]. 王晓乐.山东大学 2014
[2]电动汽车用永磁同步电机的电磁振动噪声分析研究[D]. 包猛.合肥工业大学 2014



本文编号：3125922