机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
3期
189-198
,共10页
闫晓磊%钟志华%张义%孙光永
閆曉磊%鐘誌華%張義%孫光永
염효뢰%종지화%장의%손광영
飞轮转子%形状优化%最优控制
飛輪轉子%形狀優化%最優控製
비륜전자%형상우화%최우공제
为克服飞轮转子形状优化时一般优化方法效率低的缺点,在分析角速度对转子形状影响的基础上,将转子角速度划分为低速、中速和高速三个阶段,采用最优控制理论,直接得到实心和空心飞轮转子的最优形状解析表达式.通过比较实心和空心转子低速、中速和高速情况下的最优形状,揭示飞轮转子最优形状随角速度变化的规律.研究结果表明,低角速度下,转子的最优形状沿半径方向“内薄外厚”;高角速度下,“内厚外薄”；中等角速度下,“两端厚中间薄”.低角速度情况下,实心和空心转子的最优形状相同;但中、高速情况下,实心转子的最优形状中包含等应力弧段,而空心转子的最优形状中不包含等应力弧段.由于实心转子的最优形状中包含有等应力弧段,实心转子的储能性能更优于空心转子.
為剋服飛輪轉子形狀優化時一般優化方法效率低的缺點,在分析角速度對轉子形狀影響的基礎上,將轉子角速度劃分為低速、中速和高速三箇階段,採用最優控製理論,直接得到實心和空心飛輪轉子的最優形狀解析錶達式.通過比較實心和空心轉子低速、中速和高速情況下的最優形狀,揭示飛輪轉子最優形狀隨角速度變化的規律.研究結果錶明,低角速度下,轉子的最優形狀沿半徑方嚮“內薄外厚”;高角速度下,“內厚外薄”；中等角速度下,“兩耑厚中間薄”.低角速度情況下,實心和空心轉子的最優形狀相同;但中、高速情況下,實心轉子的最優形狀中包含等應力弧段,而空心轉子的最優形狀中不包含等應力弧段.由于實心轉子的最優形狀中包含有等應力弧段,實心轉子的儲能性能更優于空心轉子.
위극복비륜전자형상우화시일반우화방법효솔저적결점,재분석각속도대전자형상영향적기출상,장전자각속도화분위저속、중속화고속삼개계단,채용최우공제이론,직접득도실심화공심비륜전자적최우형상해석표체식.통과비교실심화공심전자저속、중속화고속정황하적최우형상,게시비륜전자최우형상수각속도변화적규률.연구결과표명,저각속도하,전자적최우형상연반경방향“내박외후”;고각속도하,“내후외박”；중등각속도하,“량단후중간박”.저각속도정황하,실심화공심전자적최우형상상동;단중、고속정황하,실심전자적최우형상중포함등응력호단,이공심전자적최우형상중불포함등응력호단.유우실심전자적최우형상중포함유등응력호단,실심전자적저능성능경우우공심전자.
