电机设计 — CAE术语解说

电机设计中电磁场、结构、热、振动的多物理场CAE是不可或缺的。通过电磁场FEM预测扭矩和效率，通过结构FEM评估高速旋转时的向心应力，通过热分析优化冷却设计。这直接关系到电动汽车的续航里程，对设计精度的要求非常高。

从起点来看电磁场是基础，但电机的性能极限在许多情况下由"热"决定。当绕组温度超过允许值时，绝缘会劣化导致寿命缩短，磁石温度上升时会发生减磁。电磁与热的耦合分析是电机设计的核心。

①通过磁路计算进行主要尺寸概算→②通过2D电磁场FEM进行扭矩和效率的详细评估→③建立电感映射图→④通过3D电磁场验证端部效应→⑤结构分析评估向心应力→⑥热分析了解温度分布→⑦NVH分析评估电磁噪声。这一系列通过优化循环反复执行。

所以JMAG和MotorCAD这样能一体化执行的工具受到重视。但最终仍需具有电磁、热、结构多领域知识的工程师来做出判断。既懂多个领域的人才非常稀缺，价值也很高。

先从2D电磁场分析开始，逐步加入热和结构分析，这是学习的标准路径。