一种基于多维可视化的永磁电机转子强度优化设计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于多维可视化的永磁电机转子强度优化设计方法，包括如下步骤：运用解析法求解非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强方程；构建非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强的四维可行域并取交集，得到四维可行域交集；对四维可行域交集进行降维处理，得到三维静态可行域和三维高速可行域后取交集，得到三维可行域交集，求解出护套厚度及过盈量。本发明专利技术运用多维可视化算法研究护套厚度、过盈量以及转子转速对转子强度的影响，对各多维可视化图形进行交集运算，实现得到了静态和高速运行状态下均满足强度要求的护套厚度及过盈量的可行域，便于实现鲁棒优化，具有直观、方便的特点。方便的特点。方便的特点。

【技术实现步骤摘要】
structure for high speed permanent magnet machines[C],Proceedings of International Conference on Electrical Machines and Systems,2007:1438
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1442
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技术实现思路

[0020]本专利技术的目的在于，提供一种基于多维可视化的永磁电机转子强度优化设计方法，将转子应力简化为平面应力问题，推导出转子强度的解析公式，借助多维可视化图形的交集运算，找出实际工程中满足要求的永磁体与护套之间的过盈量、护套厚度的可行域，实
现鲁棒优化。
[0021]本专利技术采取的技术方案是：一种基于多维可视化的永磁电机转子强度优化设计方法，用于设计永磁电机的过盈量和护套厚度参数，包括如下步骤：
[0022]步骤101：运用解析法求解非导磁金属护套等效Mises应力方程和永磁体压强方程；
[0023]步骤102：根据步骤101求解出的非导磁金属护套等效Mises应力方程和永磁体压强方程，分别对非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强进行四维可视化处理，得到非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强的四维可行域；
[0024]步骤103：对所述非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强的四维可行域进行归一化处理并取交集，得到四维可行域交集；
[0025]步骤104：对步骤103得到的四维可行域交集进行降维处理，分别得到三维静态可行域和三维高速可行域；
[0026]步骤105：取所述三维静态可行域和所述三维高速可行域的交集，得到三维可行域交集，求解出护套厚度及过盈量。
[0027]进一步地，所述步骤101得到的非导磁金属护套等效Mises应力方程如下：
[0028][0029]其中，Mises1为非导磁金属护套等效Mises应力；σ
rs
为非导磁金属护套距离圆心r时的径向正应力，σ
θs
为非导磁金属护套距离圆心r时的环向正应力；
[0030]所述步骤101得到的永磁体压强方程如下：
[0031][0032][0033]其中，P为永磁体压强，R
om
为永磁体外半径；R
is
为非导磁金属护套内半径，R
os
为非导磁金属护套外半径，E
s
为非导磁金属护套的弹性模量，μ
s
为非导磁金属护套的泊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多维可视化的永磁电机转子强度优化设计方法，其特征在于，用于设计永磁电机的过盈量和护套厚度参数，包括如下步骤：步骤101：运用解析法求解非导磁金属护套等效Mises应力方程和永磁体压强方程；步骤102：根据步骤101求解出的非导磁金属护套等效Mises应力方程和永磁体压强方程，分别对非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强进行四维可视化处理，得到非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强的四维可行域；步骤103：对所述非导磁金属护套等效Mises应力和永磁体压强的四维可行域进行归一化处理并取交集，得到四维可行域交集；步骤104：对步骤103得到的四维可行域交集进行降维处理，分别得到三维静态可行域和三维高速可行域；步骤105：取所述三维静态可行域和所述三维高速可行域的交集，得到三维可行域交集，求解出护套厚度及过盈量。2.根据权利要求1所述的一种基于多维可视化的永磁电机转子强度优化设计方法，其特征在于，所述步骤101得到的非导磁金属护套等效Mises应力方程如下：其中，Mises1为非导磁金属护套等效Mises应力；σ
rs
为非导磁金属护套距离圆心r时的径向正应力，σ
θs
为非导磁金属护套距离圆心r时的环向正应力；所述步骤101得到的永磁体压强方程如下：所述步骤101得到的永磁体压强方程如下：其中，P为永磁体压强，R
om
为永磁体外半径；R
is
为非导磁金属护套内半径，R
os
为非导磁金属护套外半径，E
s
为非导磁金属护套的弹性模量，μ
s
为非导磁金属护套的泊松系数，μ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂之艺，陈亮亮，伍家驹，马航，吴剑，袁瑶，冯惊鸿，刘宇轩，钟旺，邹声奇，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：