拓撲優(yōu)化設(shè)計方法在電磁結(jié)構(gòu)中的應用研究.pdf

1、拓撲優(yōu)化問題在電磁場領(lǐng)域?qū)儆陔姶艌瞿鎲栴}。對電磁磁路的拓撲優(yōu)化可以極大地改善結(jié)構(gòu)的性能或者減小結(jié)構(gòu)的體積，同時也可以給工程設(shè)計人員提供一個更加新穎的設(shè)計方案。拓撲優(yōu)化已經(jīng)成為結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域的一個熱點，也是最具有挑戰(zhàn)性的研究課題。本文對近年來出現(xiàn)在電磁優(yōu)化領(lǐng)域的拓撲優(yōu)化方法的基本理論和基本特點做了深入的總結(jié)和研究，并對其中的一些優(yōu)化算法進行再改進和提高。
　　本文首先總結(jié)了ON/OFF拓撲優(yōu)化方法的原理及特點，引入伴隨變量來推導結(jié)構(gòu)的

2、靈敏度方程，分析了優(yōu)化過程中出現(xiàn)的問題。結(jié)合單元靈敏度的再分配方法和遺傳算法中的變異思想對ON/OFF方法進行改進，最大限度地克服了可能出現(xiàn)的單元格不連續(xù)現(xiàn)象，并且極大地提高了目標函數(shù)值。其次，本文研究了遺傳算法應用在拓撲優(yōu)化上的一些特點。不同于傳統(tǒng)的線性串編碼的遺傳算法，為了增加后代的多樣性，文中重點研究了遺傳算法的二維編碼和交叉方式。分別應用改進后的ON/OFF方法和二維遺傳算法，對二維電磁致動器鐵軛部分進行了優(yōu)化，得到令人滿意的拓