文档名：非晶合金铁心电抗器减振结构的电磁机械耦合拓扑优化
摘要：非晶合金用于电抗器铁心可有效降低损耗,但其磁致伸缩系数较大,将引起电抗器剧烈的振动.该文提出一种应用于非晶合金铁心减振结构设计的电磁-机械耦合拓扑优化算法.首先,基于固体各向同性材料惩罚(SIMP)模型,将优化区域材料的相对磁导率和杨氏模量用材料密度的插值函数表示,并采用有限元方法构建电抗器优化模型;其次,以电感值为约束条件,振动最小为优化目标,对非晶合金铁心进行拓扑优化,并采用全局收敛移动渐近线法,将电磁拓扑优化的解作为机械拓扑优化的初始值,缩短电磁-机械耦合拓扑优化的收敛时间;最后,对优化模型进行仿真及实验验证,结果表明:在保证电抗器电感值不变的前提下,优化后铁心气隙区域沿主磁路方向的振动加速度幅值降低24％.证明了提出的电磁-机械耦合拓扑优化算法在减振动结构设计中具备有效性.
作者：贲彤 方敏 陈龙 张平 张献 Author：BenTong FangMin ChenLong ZhangPing ZhangXian
作者单位：三峡大学电气与新能源学院宜昌443002三峡大学电气与新能源学院宜昌443002;湖北省输电线路工程技术研究中心(三峡大学)宜昌443002省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)天津300130
刊名：电工技术学报 ISTICEIPKU
Journal：TransactionsofChinaElectrotechnicalSociety
年，卷(期)：2023, 38(24)
分类号：TM47
关键词：电抗器 拓扑优化 电磁振动 有限元法
Keywords：Reactor topologyoptimization electromagneticvibration finiteelementmethod(FEM)
机标分类号：TM47TM774O224
在线出版日期：2024年1月15日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，国家自然科学基金，国家重点实验室基金非晶合金铁心电抗器减振结构的电磁-机械耦合拓扑优化[
期刊论文] 电工技术学报--2023, 38(24)贲彤 方敏 陈龙 张平 张献非晶合金用于电抗器铁心可有效降低损耗,但其磁致伸缩系数较大,将引起电抗器剧烈的振动.该文提出一种应用于非晶合金铁心减振结构设计的电磁-机械耦合拓扑优化算法.首先,基于固体各向同性材料惩罚(SIMP)模型,将优化区域...参考文献和引证文献
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