一种超导磁体材料分布形式的确定方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种超导磁体材料分布形式的确定方法及装置，该方法包括：根据设计模型获得超导磁体的静态材料分布形式；静态材料分布形式满足超导磁体的预设静刚度和预设强度；静态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第一预设比例；根据设计模型获得超导磁体的动态材料分布形式；动态材料分布形式满足超导磁体的预设频响函数峰值；动态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；根据静态材料分布形式和动态材料分布形式，确定超导磁体的综合材料分布形式。可以获得同时满足超导磁体动静刚度要求及频响函数峰值要求的超导磁体的材料分布形式。料分布形式。料分布形式。

【技术实现步骤摘要】
一种超导磁体材料分布形式的确定方法及装置


[0001]本申请涉及超导
，尤其涉及一种超导磁体材料分布形式的确定方法及装置。

技术介绍

[0002]由于大型超导磁体在工程应用中可以输出极大的电磁力，因此在高速磁浮列车、电磁弹射等动态服役背景下需要面临极高的冲击载荷，所以在设计过程中超导磁体必须通过激振试验的校核。因此超导磁体在设计过程中不仅需要满足静刚度、强度的设计要求，还需要满足激振测试中对动刚度和频响函数峰值的要求。目前的设计方法难以满足上述要求。并且在单独对动静刚度的设计过程中，现有设计方法依赖设计超导磁体工程师经验，难以获得满足设计要求的材料分布形式。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供了因此本专利技术提出了一种超导磁体材料分布形式的确定方法及装置，用于设计同时满足超导磁体动静刚度要求及频响函数峰值要求的超导磁体。
[0004]为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：
[0005]本申请实施例提供一种超导磁体材料分布形式的确定方法，包括：
[0006]获得超导磁体的设计模型；
[0007]根据设计模型获得超导磁体的静态材料分布形式；静态材料分布形式满足超导磁体的预设静刚度和预设强度；静态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第一预设比例；
[0008]根据设计模型获得超导磁体的动态材料分布形式；动态材料分布形式满足超导磁体的预设频响函数峰值；动态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；
[0009]根据静态材料分布形式和动态材料分布形式，确定超导磁体的综合材料分布形式。
[0010]在一些可能的实施例中，根据设计模型获得超导磁体的动态材料分布形式，包括：
[0011]在设计模型上施加预设值大小的激振力，获得超导磁体的固有频率的分布范围；
[0012]在固有频率分布范围内对多个分布形式的超导磁体进行扫频，获得多个动态分布形式的超导磁体的加速度数据；多个分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；
[0013]在多个分布形式中，确定加速度数据满足超导磁体的预设频响函数峰值的分布形式，为超导磁体的动态材料分布形式。
[0014]在一些可能的实施例中，多个分布形式中目标分布形式的加速度数据，为目标分布形式的超导磁体中预设位置对应的加速度之和；加速度之和为超导磁体中预设位置在固
有频率分布范围下多个加速度之和的绝对值。
[0015]在一些可能的实施例中，根据设计模型获得超导磁体的静态材料分布形式，包括：
[0016]在设计模型上施加预设值大小的稳态力，以超导磁体的总弹性应变能力最小为目标，对设计模型对应的材料分布形式进行优化，获得超导磁体的静态材料分布形式。
[0017]在一些可能的实施例中，根据静态材料分布形式和动态材料分布形式，确定超导磁体的综合材料分布形式，包括：
[0018]对静态材料分布形式和动态材料分布形式进行合并和平滑处理，获得超导磁体的综合材料分布形式。
[0019]在一些可能的实施例中，还包括：
[0020]对综合材料分布形式的超导磁体的静刚度、强度和频响函数峰值进行验证；
[0021]当综合材料分布形式的超导磁体的静刚度满足预设静刚度、综合材料分布形式的超导磁体的强度满足预设强度，且综合材料分布形式的超导磁体的频响函数峰值满足预设频响函数峰值时，综合材料分布形式的验证通过。
[0022]根据上述提供的超导磁体材料分布形式的确定方法，本申请还提供了一种超导磁体材料分布形式的确定装置，包括：
[0023]第一获得模块，用于获得超导磁体的设计模型；
[0024]第二获得模块，用于根据设计模型获得超导磁体的静态材料分布形式；静态材料分布形式满足超导磁体的预设静刚度和预设强度；静态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第一预设比例；
[0025]第三获得模块，用于根据设计模型获得超导磁体的动态材料分布形式；动态材料分布形式满足超导磁体的预设频响函数峰值；动态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；
[0026]确定模块，用于根据静态材料分布形式和动态材料分布形式，确定超导磁体的综合材料分布形式。
[0027]在一些可能的实施例中，第三获得模块具体用于：
[0028]在设计模型上施加预设值大小的激振力，获得超导磁体的固有频率的分布范围；
[0029]在固有频率分布范围内对多个分布形式的超导磁体进行扫频，获得多个动态分布形式的超导磁体的加速度数据；多个分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；
[0030]在多个分布形式中，确定加速度数据满足超导磁体的预设频响函数峰值的分布形式，为超导磁体的动态材料分布形式。
[0031]在一些可能的实施例中，多个分布形式中目标分布形式的加速度数据，为目标分布形式的超导磁体中预设位置对应的加速度之和；加速度之和为超导磁体中预设位置在固有频率分布范围下多个加速度之和的绝对值。
[0032]在一些可能的实施例中，第二获得模块具体用于：
[0033]在设计模型上施加预设值大小的稳态力，以超导磁体的总弹性应变能力最小为目标，对设计模型对应的材料分布形式进行优化，获得超导磁体的静态材料分布形式。
[0034]通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：
[0035]本申请实施例提供了一种超导磁体材料分布形式的确定方法，包括：获得超导磁
体的设计模型；根据设计模型获得超导磁体的静态材料分布形式；静态材料分布形式满足超导磁体的预设静刚度和预设强度；静态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第一预设比例；根据设计模型获得超导磁体的动态材料分布形式；动态材料分布形式满足超导磁体的预设频响函数峰值；动态材料分布形式指示的材料体积占超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；根据静态材料分布形式和动态材料分布形式，确定超导磁体的综合材料分布形式。
[0036]由此可知，本申请实施例提供的超导磁体材料分布形式的确定方法，通过分别计算超导磁体的动态材料分布形式和静态材料分布形式，并根据超大磁体的动态材料分布形式和静态材料分布形式，可以获得同时满足超导磁体动静刚度要求及频响函数峰值要求的超导磁体的材料分布形式。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体材料分布形式的确定方法，其特征在于，包括：获得超导磁体的设计模型；根据所述设计模型获得所述超导磁体的静态材料分布形式；所述静态材料分布形式满足所述超导磁体的预设静刚度和预设强度；所述静态材料分布形式指示的材料体积占所述超导磁体的总体积的比例小于或等于第一预设比例；根据所述设计模型获得所述超导磁体的动态材料分布形式；所述动态材料分布形式满足所述超导磁体的预设频响函数峰值；所述动态材料分布形式指示的材料体积占所述超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；根据所述静态材料分布形式和所述动态材料分布形式，确定所述超导磁体的综合材料分布形式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述设计模型获得所述超导磁体的动态材料分布形式，包括：在所述设计模型上施加预设值大小的激振力，获得所述超导磁体的固有频率的分布范围；在所述固有频率分布范围内对多个分布形式的超导磁体进行扫频，获得多个动态分布形式的超导磁体的加速度数据；所述多个分布形式指示的材料体积占所述超导磁体的总体积的比例小于或等于第二预设比例，且大于或等于第三预设比例；在所述多个分布形式中，确定加速度数据满足所述超导磁体的预设频响函数峰值的分布形式，为所述超导磁体的动态材料分布形式。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个分布形式中目标分布形式的加速度数据，为所述目标分布形式的超导磁体中预设位置对应的加速度之和；所述加速度之和为所述超导磁体中预设位置在所述固有频率分布范围下多个加速度之和的绝对值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述设计模型获得所述超导磁体的静态材料分布形式，包括：在所述设计模型上施加预设值大小的稳态力，以所述超导磁体的总弹性应变能力最小为目标，对所述设计模型对应的材料分布形式进行优化，获得所述超导磁体的静态材料分布形式。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述静态材料分布形式和所述动态材料分布形式，确定所述超导磁体的综合材料分布形式，包括：对所述静态材料分布形式和所述动态材料分布形式进行合并和平滑处理，获得所述超导磁体的综合材料分布形式。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对所述综合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵晴，李凯，胡浩，刘洪涛，吴蔚，张超，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：