磁力机械多场耦合及多学科优化设计

发布时间：2024-02-15 03:51

　　磁力机械的工作过程涉及到机械学、电磁学、材料学等多个学科,其内部普遍存在着电磁场、温度场、运动场等多个物理场,场内及场间存在着相互制约关系和耦联作用,它们决定了各子系统物理参数的变化关系和工作可靠性。磁力机械的分析研究与设计优化必须考虑这些耦合关系。论文系统地研究了磁力机械中存在的多场耦合及分析方法,并引入了考虑多场耦合的多学科优化设计方法,在一定程度上完善了磁力机械设计体系,并为求解类似的机电耦合系统提供了解决方案。 论文从课题的研究背景出发,对磁力机械、动态特性研究、多场耦合及多学科优化问题的概念、特点、国内外研究现状进行了归纳总结,指出了现有设计分析方法的不足,分析了考虑多场耦合的多学科优化设计的重要意义。列举了磁力机械分析中的物理场数学模型,提出了通用的场描述数学模型,并讨论了场量方程的耦合矩阵形式,为全文的研究奠定了基础。 论文在对多种局部耦合问题分类分析的基础上,建立了磁力机械的全局耦合分析模型,讨论了多场耦合的求解思路。系统性地研究了多场耦合问题的求解方法,包括场分解方法、耦合策略、耦合算法等。通过对各子问题求解过程的共性分析,明确了可进行表达、传递的数据信息和方法,并提...

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1磁力机械的多场耦合关系

图1-1磁力机械的多场耦合关系以看出，磁力机械涉及电磁学、机械学、动力学、热力学、摩擦学、存在机电、电磁、磁-结构、热电、热磁、结构-温度、电磁-结构-温度合关系复杂，传统的单场研究方法已不能满足现代设计分析的准确性耦合问题首先需要对它们进行细化分类，以便针对不同的耦合关系....

图1-2电磁离合器和电磁轴承外观图

（a）电磁离合器[14]（b）电磁轴承[15]图1-2电磁离合器和电磁轴承外观图磁力机械的电磁计算方法研究文献[16]总结了常用的计算方法，如磁路法、图解法、试验法、解析法和近似解算法等。其中数值计算法以现代数学和力学理论为基础、以计算机为求解工具求出解析解的问题，应用广泛....

图1-3本文研究内容及内在联系

图1-3本文研究内容及内在联系论文主要研究内容及内在联系如图1-3所示。首先，根据磁力机械的工作特性对设计中要涉及的理论基础、方法及国内外发展情况做出总结，从中找出现有分析方法的不足或者值得进一步研究的方向，这部分内容已在第一章介绍。根据拟研究的内容可知磁力机械的多场耦....

图1-4论文结构体系

优化方法等优化技术的分析和对优优化算法，并运用到实例计算中。图1-4所示。

本文编号：3899155