微框架效应磁悬浮飞轮转子轮缘优化设计

• 作者: 刘强 汤继强 韩雪飞
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 航空航天
• 关键词: 磁悬浮飞轮 五自由度 微框架 转子轮缘 优化设计
• 年，卷（期）: 2012,（9）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 1991-1998
• 分类号: V414.1|V448.2
• 字数: 3767字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20122009.1991

摘要

基于由磁阻式锥形磁轴承和洛伦兹力磁轴承组成的五自由度微框架磁悬浮飞轮,对转子轮缘进行了优化设计.根据飞轮转子结构特性,提出以质量为优化目标,对轮缘质量、极转动惯量和一阶共振频率等进行理论分析和研究,确定了优化变量.应用优化设计软件iSIGHT集成有限元分析软件ANSYS,采用序列二次规划算法,以一阶共振频率、极转动惯量、最大等效应力、极惯性矩与赤道惯性矩之比等作为约束条件并考虑轮辐根数对轮缘质量的影响,对轮缘进行了优化计算,得到了相关变量的最优化结果.结果表明,其他变量最优、轮辐根数为3时,轮缘具有最小质量为2.036 kg,比初始质量2.226 kg减小了8.54％.提出的优化方法提高了转子设计的合理性和效率,对飞轮系统整体优化设计具有重要意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘强	北京航空航天大学惯性技术重点实验室	161	2234	23.0	39.0
5	汤继强	北京航空航天大学惯性技术重点实验室	13	68	5.0	8.0
9	韩雪飞	北京航空航天大学惯性技术重点实验室	1	18	1.0	1.0