音響騒音：固定子歯車力と回転子振動モードの関連性

e-machinesにおける「謎の音」の大半は単なる記録管理の不備に過ぎない：歯車力高調波は一方の軸で、構造モードは別の軸で記録され、固定子の方が責めやすいという理由で回転子経路は無視される。周波数、空間順序、負荷が実際に閉じた位置という全ての要素を同一軸上に配置すれば、通常その関連性が明らかになる。

「固定子歯力」が意味すべきこと（さもなくばリンクが壊れる）

もし「歯の力」が、ある日は都合の良い表面にかかるエアギャップ圧力であり、次の日には歯先にかかる節点力であるなら、どんなモードも原因のように見せかけられる。力の定義こそが契約だ。これを破れば、モード解析の相関性は単なる物語創作に成り下がる。

また、重要だが退屈な詳細：力の精度はメッシュに依存し、人々は静かに不良な力マップを構造解析ソルバーに送り込む。実用的なチェック法の一つは、マップされた力から得られるトルクとソルバーのトルクを比較することだ。両者が一致すれば、少なくとも保存則を露骨に破ってはいないと言える。

補足。手法を比較している場合（仮想仕事と異なる表面におけるマクスウェル応力）、それは学術的ではない。3dBの議論が15dBの誤りに発展するのを防ごうとしているのだ。

2つの指標を保持する：頻度と円周波数

フォース 頻度 単独ではラベルの半分に過ぎない。残りの半分はエアギャップ周辺の空間パターンである：円周方向波数（しばしば rもしあなたが持っていないなら r パイプラインを通すと、多くのモードが同じ周波数帯域付近に存在するため、ピークを誤ったモードに「一致」させてしまう。

歯のFRFコミュニティはこの点について率直だ：磁気力は周波数と空間分布によって区別され、その空間分布が円周方向波数である。彼らは健全性の基準さえ示している： r = 0 は脈動する波である。 r = 1 不均衡磁気引力（UMP）に対応する。

古くからあるルールが今も生き残っているのは、それが真実だからだ：励起周波数が固有振動数に近い時に強い放射が発生する そして 空間秩序はモード形状と一致する。必須。ロックは二つ。

歯の力がどのようにしてロータモードを励起するようになるか

「歯車力」から「ロータモード」への移行は神秘的な結合ではない。負荷閉鎖である。

歯車間の大きな力の大部分は放射状成分であり、固定子に作用する。これが標準的な説明であり、多くの場合正しい：空気隙間における電磁力によって駆動される固定子振動は、外周面が移動するにつれて放射され、力の高調波が振動モード付近に位置する場合に共振が発生する。

しかし一部の倍音は単に歯を震わせるだけではない。それらは回転子に合力や合力モーメントを生じさせたり、軸受反力を変調させたりする。最も明確な例は r = 1UMPは、フィールド／偏心パターンとともに回転する横方向力ベクトルとして作用し、ベアリングを介して直接ローターの曲げ力学に伝達される。

ブラコフのUMPの枠組みが有用なのは、それがスペクトル的な記述であって雰囲気論ではないからだ：ローターの偏心は空間オーダーで±1ずれた追加の磁場高調波を生じさせ、UMPはその±1の関係を満たす相互作用から生じる。それが指標数学において自らを告げるローターの軌跡である。

次に接線方向の側面がある。人々はこれを過小評価している。最近のeAxle研究では、ねじり振動／騒音と接線方向電磁力配列の相関関係を明らかにし、半径方向と接線方向の寄与を明示的に扱っている。もし「音響騒音」のピークがねじりモードに関連し、歯車に半径方向の力しか作用していないなら、答えは既に決まっている。

数学を隠さないマッピングパイプライン

リンクを行うのに大規模な結合モデルは必要ありません。必要なのは規律あるアーティファクトと一貫したインデックス化です。

そのテーブルがすべてを左右する。毎回すべての行が必要というわけではないが、リンクが争点となった場合、欠けている行こそが通常、その争いを決着させるものとなる。

正確であるかのように装わないモードマッチング

「一致」を証明ではなくフィルターとして扱う。

周波数 (f_k) における力成分を、円周方向波数 (r_k) で探す。自然振動数が (f_k) に近く、かつ (r_k) を受け入れ可能な互換性のある円周方向オーダー（節直径／ローブ）を持つローターモードを探す。ローターモードのラベルが $(n, m)$ または $（ND, 軸方向）$方言は違えど、考え方は同じ。

空間順序を無視すると、2.9kHzのトーンは最も近い固定子モードと相関する。空間順序を考慮すると、トーンが放射する場所、感知される場所、最初に検知する方位に対して選択的であることに気付くだろう。

ローターの関与を明らかにする2つのテストサイド診断

注文追跡はほとんどモデリングなしで多くのことが可能です。NASAのローター振動レポートは基本的な電気周波数関係を利用しています $f_1 = f_{\text{mot}} P / 120$ そして高調波を印字する；電気的調波順序に従いながら回転子固有振動数周辺に集積するピークは、電磁励起が回転子共振に供給されている強い示唆である。

歯面FRFの概念は、人々が認める以上に拡張性に優れている。ISMA論文の手法——固定子歯を励起して構造応答を特徴づけ、歯面FRFを波動FRFに変換し、回転するマクスウェル応力波を解析する——により、「空間的順序」はシミュレーションだけでなく測定可能となる。彼らはさらに、回転子FRFの考え方への拡張についても論じており、そこでは回転子モードの責任帰属が推測の域を脱する。

音響ピークを所有するローターモードの具体例

NASAの「スコーピオン」モーターデータは、ローターモードを明示し音響特性を示す点で明確な事例である。 音響放射のピークは3000Hz付近に位置し、特定のモーター回転数（当該報告書では6292および6441rpm）でピークを示します。このピークは当該回転数における第4電気高調波に対応し、その音調はFEAによるローター((2,1))モード（実験周波数が近接）と一致しています。 これは「歯車/電磁強制」と「ローター共振」が数値データと共に公に遭遇した事例である。

競合他社の説明が「固定子振動が騒音の原因」で終わっているなら、ここに欠落している章がある：励起が電磁的なものであっても、回転子モードを介して伝播し得るのだ。指向性パターンやセンサー間の相対的な振れ幅といった特性は、固定子のみを扱う説明では再現できない。

あなたが今証明した関連性によって枠組みづけられた緩和策の選択肢

リンクが「強制高調波が存在」→「回転子モードがそれを受け入れる」→「軸受経路がそれを伝達する」という流れなら、三つのレバーが存在し、それらを盲目的に混ぜ合わせるのは時間の無駄である。

歯車力に含まれる高調波成分を低減できます。スロット/極数の選択と歯車変調効果は、存在する高調波の種類とその強度に影響を与えます。最近のPMSM研究ではスロット数を明示的に比較し、NVH結果において主要な高調波成分が固有振動数と一致することを示しており、これは実質的に共振マップの変形形と言えます。

ローターモードを移動させることが可能です。剛性、質量分布、エンドベルの関与——ローターの固有振動数や減衰率を変えるあらゆる要素——は、励起モードの除去が困難な場合に有効です。NASAの報告書はまさにこの論理に依拠しています：運転速度がローターの共振モードを励起する際に、ピーク放射が発生するのです。

伝達経路を弱めることが可能です。軸受と支持部は中立ではなく、回転子の振動が放射面に現れるか否かを決定します。また、根本的な駆動要因がUMP類似の成分である場合、UMPは偏心駆動による高調波相互作用に敏感であることを留意してください。Burakovはさらに、並列経路と回転子ケージ効果が特定の構成においてUMPを低減し得ると指摘しており、これは電磁気・回路側の「経路」調整手段であり、存在が忘れられがちな要素です。

解釈表：トーンの挙動がどのリンクがアクティブかを示す

最後に一点、数週間の時間を節約するためにお伝えします：力スペクトルとモーダルデータベースが同一の空間座標系を共有していない場合、「リンク」はランダムに見えるでしょう。これはランダムではありません。誤ったラベル付けです。キャリー(f)と(r)を維持し、位相を保持し、ベアリング情報を最初からストーリーの一部として組み込んでください。