本发明专利技术提供了一种超深冷构件热截止部件的设计方法及装置、相关设备，包括：在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上建立热截止部件的设计域；通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置；在所述目标分布位置处进行参数化建模；进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状；对处于所述目标分布位置具有所述目标形状的热截止部件进行校核。该设计方法对热截止部件的分布位置和形状进行优化设计，具体的采用结构拓扑优化的方法确定热截止部件的最优分布位置，采用结构参数优化的方法确定热截止部件的最优形状，使外界的热量尽可能低的传递到超导线圈中。可能低的传递到超导线圈中。可能低的传递到超导线圈中。
【技术实现步骤摘要】
超深冷构件热截止部件的设计方法及装置、相关设备
[0001]本专利技术涉及超导
，更具体地说，涉及一种超深冷构件热截止部件的设计方法及装置、相关设备。
技术介绍
[0002]超导磁体是超导电动悬浮列车的核心部件，为了维持超导磁体的强大电磁力必须保证由超导带材制成的超导线圈保持在临界温度之下。为了保持超导线圈的临界温度，一般会将超导线圈安装在液氮腔体中，同时通过在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上设置热截止部件，使外界的热量尽可能低的传递到超导线圈中。
[0003]那么，如何有效的设计热截止部件的位置以及形状，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，为解决上述问题，本专利技术提供一种超深冷构件热截止部件的设计方法及装置、相关设备，技术方案如下：
[0005]一种超深冷构件热截止部件的设计方法，所述设计方法包括：
[0006]在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上建立热截止部件的设计域；
[0007]通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置；
[0008]在所述目标分布位置处进行参数化建模；
[0009]进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状；
[0010]对处于所述目标分布位置具有所述目标形状的热截止部件进行校核。
[0011]优选的，在上述超深冷构件热截止部件的设计方法中，所述通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置，包括：
[0012]设置所述主支撑结构两端的工作温度和力学边界条件，将所述主支撑结构与室温连接端固定；
[0013]将所述主支撑结构的中间截面法向热通量和所述热截止部件的重量作为优化目标，将材料体积分数不超过第一阈值和材料最大米塞思应力不超过第二阈值作为约束条件，同时将所述设计域的杨氏模量、密度及热容与拓扑优化罚函数做乘积进行拓扑优化迭代设计，获取所述热截止部件的目标分布位置。
[0014]优选的，在上述超深冷构件热截止部件的设计方法中，所述进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状，包括：
[0015]设置所述主支撑结构两端的工作温度和力学边界条件，将所述主支撑结构与室温连接端固定；
[0016]将所述主支撑结构的中间截面法向热通量作为优化目标，将所述参数化建模中变量的范围作为约束条件，进行结构参数优化设计确定所述热截止部件的目标形状。
[0017]优选的，在上述超深冷构件热截止部件的设计方法中，所述在所述目标分布位置
处进行参数化建模，包括：
[0018]基于所述热截止部件的长度、宽度、高度、拔模斜度和圆角在所述目标分布位置处进行参数化建模。
[0019]本申请还提供了一种超深冷构件热截止部件的设计装置，所述设计装置包括：
[0020]建立模块，用于在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上建立热截止部件的设计域；
[0021]位置获取模块，用于通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置；
[0022]建模模块，用于在所述目标分布位置处进行参数化建模；
[0023]形状获取模块，用于进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状；
[0024]校核模块，用于对处于所述目标分布位置具有所述目标形状的热截止部件进行校核。
[0025]优选的，在上述超深冷构件热截止部件的设计装置中，所述位置获取模块具体用于：
[0026]设置所述主支撑结构两端的工作温度和力学边界条件，将所述主支撑结构与室温连接端固定；将所述主支撑结构的中间截面法向热通量和所述热截止部件的重量作为优化目标，将材料体积分数不超过第一阈值和材料最大米塞思应力不超过第二阈值作为约束条件，同时将所述设计域的杨氏模量、密度及热容与拓扑优化罚函数做乘积进行拓扑优化迭代设计，获取所述热截止部件的目标分布位置。
[0027]优选的，在上述超深冷构件热截止部件的设计装置中，所述形状获取模块具体用于：
[0028]设置所述主支撑结构两端的工作温度和力学边界条件，将所述主支撑结构与室温连接端固定；将所述主支撑结构的中间截面法向热通量作为优化目标，将所述参数化建模中变量的范围作为约束条件，进行结构参数优化设计确定所述热截止部件的目标形状。
[0029]优选的，在上述超深冷构件热截止部件的设计装置中，所述建模模块具体用于：
[0030]基于所述热截止部件的长度、宽度、高度、拔模斜度和圆角在所述目标分布位置处进行参数化建模。
[0031]本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行上述任意一项所述的设计方法。
[0032]本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；
[0033]其中，所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
[0034]所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述任一项所述的设计方法。
[0035]相较于现有技术，本专利技术实现的有益效果为：
[0036]本专利技术提供的一种超深冷构件热截止部件的设计方法包括：在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上建立热截止部件的设计域；通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置；在所述目标分布位置处进行参数化建模；进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状；对处于所述目标分布位置具有所述目标形状的热截止部件进行校
核。该设计方法对热截止部件的分布位置和形状进行优化设计，具体的采用结构拓扑优化的方法确定热截止部件的最优分布位置，采用结构参数优化的方法确定热截止部件的最优形状，使外界的热量尽可能低的传递到超导线圈中。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0038]图1为本专利技术实施例提供的一种超深冷构件热截止部件的设计方法的流程示意图；
[0039]图2为本专利技术实施例提供的另一种超深冷构件热截止部件的设计方法的流程示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例提供的又一种超深冷构件热截止部件的设计方法的流程示意图；
[0041]图4为本专利技术实施例提供的又一种超深冷构件热截止部件的设计方法的流程示意图；
[0042]图5为本专利技术实施例提供的一种超深冷构件热截止部件的设计装置的原理结构示意图；
[0043]图6为本专利技术实施例提供的一种电子设备的硬件架构示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超深冷构件热截止部件的设计方法，其特征在于，所述设计方法包括：在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上建立热截止部件的设计域；通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置；在所述目标分布位置处进行参数化建模；进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状；对处于所述目标分布位置具有所述目标形状的热截止部件进行校核。2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置，包括：设置所述主支撑结构两端的工作温度和力学边界条件，将所述主支撑结构与室温连接端固定；将所述主支撑结构的中间截面法向热通量和所述热截止部件的重量作为优化目标，将材料体积分数不超过第一阈值和材料最大米塞思应力不超过第二阈值作为约束条件，同时将所述设计域的杨氏模量、密度及热容与拓扑优化罚函数做乘积进行拓扑优化迭代设计，获取所述热截止部件的目标分布位置。3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述进行参数优化获取所述热截止部件的目标形状，包括：设置所述主支撑结构两端的工作温度和力学边界条件，将所述主支撑结构与室温连接端固定；将所述主支撑结构的中间截面法向热通量作为优化目标，将所述参数化建模中变量的范围作为约束条件，进行结构参数优化设计确定所述热截止部件的目标形状。4.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述在所述目标分布位置处进行参数化建模，包括：基于所述热截止部件的长度、宽度、高度、拔模斜度和圆角在所述目标分布位置处进行参数化建模。5.一种超深冷构件热截止部件的设计装置，其特征在于，所述设计装置包括：建立模块，用于在连接液氮腔和外杜瓦腔的主支撑结构上建立热截止部件的设计域；位置获取模块，用于通过热力耦合拓扑分析，获取所述热截止部件的目标分布位置；建模模块，用于在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭富星，邵晴，刘洪涛，于淼，
申请(专利权)人：中车长春轨道客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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