书名：现代电机设计与ANSYS多物理场有限元仿真实践（进阶篇）
定价：109.0
ISBN：9787111818403
作者：李全峰 谭洪涛
版次：1
出版时间：2026-08

内容提要：

本书旨在满足电机设计人员对现代电机仿真设计理论和实操的需求，并介绍了现代电机工程的前沿领域，重点讲解了如何利用ANSYS软件开展电机设计中的电磁-热或电磁-振动-噪声协同仿真等工作，还探讨了人工智能算法在现代电机智能化设计中的应用，并讲解了目前十分热门的具身智能机器人中使用的无框力矩电机及其电磁设计仿真实例。本书以实际工程项目为依托，突出工程性和实操性，既有详细的仿真设计步骤，又有工程设计经验讲解，帮助读者可以逐步自主完成电机多物理场仿真，实现从理论到仿真再到实验的工程项目开发的所有环节。

本书适合电机设计相关的企业研发和设计人员工作参考、培训机构教学使用，以及相关专业师生学习。

目录：

推荐序

前言

第1章　现代新型电机特点

1.1　新能源汽车电机 

1.2　人形机器人关节电机 

1.2.1　机器人关节电机 

1.2.2　无框力矩电机  

1.3　低空eVTOL 动力电机 

1.4　新型电机设计特点 

第2章　基于Motor-CAD 的扁线电机电磁- 热仿真设计实例 

2.1　基于Motor-CAD 的扁线电机电磁仿真实例 

2.2　基于Motor-CAD 的扁线电机温升仿真实例 

第3章　轴向磁通电机电磁- 振动- 噪声仿真设计实例 

3.1　轴向磁通电机介绍 

3.2　基于ANSYS RMxprt 的轴向磁通电机电磁设计仿真实例 

3.3　基于ANSYS Maxwell 3D 的轴向磁通电机电磁设计仿真实例 

3.4　基于ANSYS 的轴向磁通电机振动噪声仿真实例

第4章　空心杯电机设计及有限元仿真实例 

4.1　空心杯电机结构和运行原理 

4.2　不同类型空心杯电机电枢绕组的基本公式 

4.2.1　直绕组的基本公式 

4.2.2　斜绕组的基本公式 

4.2.3　菱形绕组的基本公式 

4.3　基于ANSYS 的空心杯永磁有刷直流电机电磁设计仿真实例 

4.3.1　实例描述及仿真策略 

4.3.2　Maxwell 3D 空心杯永磁有刷直流电机的空载仿真 

4.3.3　Maxwell 2D 空心杯永磁有刷直流电机的空载仿真 

4.3.4　Maxwell 2D 空心杯永磁有刷直流电机的负载仿真 

4.4　基于ANSYS 的空心杯永磁无刷直流电机电磁设计仿真实例 

4.4.1　实例描述及仿真策略 

4.4.2　Maxwell 3D 空心杯永磁无刷直流电机的空载仿真 

4.4.3　Maxwell 2D 空心杯永磁无刷直流电机的空载仿真

4.4.4　Maxwell 2D 空心杯永磁无刷直流电机的负载仿真 

第5章　齿轮箱系统振动噪声仿真 

5.1　齿轮传动的类型 

5.2　齿轮传动系统动力学特性相关理论 

5.2.1　动态激励的类型与动力学表达 

5.2.2　啮合刚度 

5.2.3　传动误差 

5.3　基于ANSYS Motion 的齿轮箱振动噪声仿真案例 

5.3.1　创建新模型 

5.3.2　创建一级齿轮副 

5.3.3　创建二级齿轮副 

5.3.4　创建轴承 

5.3.5　创建输入轴轴系 

5.3.6　创建中间轴轴系 

5.3.7　创建输出轴轴系 

5.3.8　创建箱体 

5.3.9　创建标记 

5.3.10　导入箱体模态数据 

5.3.11　导入轴承 

5.3.12　建立约束 

5.3.13　求解器设置 

5.4　结果查看 

5.4.1　载荷分布 

5.4.2　传动误差 

5.4.3　啮合力 

5.4.4　振动加速度 

5.4.5　声压 

第6章　人工智能算法在电机设计中的应用 

6.1　人工智能的基本概念与电机设计的发展 

6.1.1　人工智能的定义 

6.1.2　电机设计智能化发展 

6.1.3　人工智能算法下的电机设计流程 

6.2　人工智能算法介绍 

6.2.1　机器学习算法 

6.2.2　深度学习算法 

6.2.3　强化学习算法 

6.2.4　智能优化算法 

6.3　ANSYS optiSLang 模块在电机优化设计中的应用

第7章　无框力矩电机原理及其仿真 

7.1　无框力矩电机基本概念与工作原理 

7.1.1　基本概念与结构特征 

7.1.2　工作原理 

7.2　无框力矩电机的主要应用领域 

7.3　无框力矩电机的分类与技术类型 

7.4　国内外典型产品技术对比分析 

7.4.1　国外品牌 

7.4.2　国内品牌 

7.5　无框力矩电机ANSYS 电磁仿真设计操作实例 

7.5.1　仿真设计目标与电机参数 

7.5.2　具体操作步骤流程 

第8章　电机设计未来发展及趋势 

8.1　未来电机设计的智能化流程与核心方法 

8.2　电机设计的核心发展趋势与挑战 

8.3　基于大语言模型的电机智能设计仿真思路 

附录　ANSYS 有限元仿真技巧 

附录A　ANSYS Maxwell 添加新材料及铁耗计算设置 

附录B　径向气隙磁密提取技巧 

附录C　径向气隙磁密提取及谐波阶次分析设置 

附录D　永磁同步电机齿槽转矩精确计算设置技巧 

附录E　径向气隙磁密提取及谐波阶次分析设置