超导磁悬浮复合材料储能飞轮转子优化设计

• 作者: 刘刚 张永斌 汤继强
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 航空航天
• 关键词: 储能飞轮 复合材料转子 多学科优化设计 过盈配合
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 页码范围: 185-188
• 分类号: V249.1
• 字数: 2412字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4239.2013.03.002

摘要

为了提高储能飞轮的储能密度,设计了一种金属轮毂和3个复合材料圆环过盈装配的磁悬浮外转子飞轮;采用平面应力方法建立了转子的应力模型,以复合材料圆环的厚度和环间过盈量为优化变量,以储能量为优化目标,在强度约束条件下,通过序列二次规划法对转子进行优化设计,将转子的极限转速从50000 r/min提高到57797 r/min,储能密度由40 W·h/kg升高到53.8 W·h/kg,储能量升高34.5%.该研究方法和结果可以为复合材料储能飞轮的设计、制造和优化提供依据.