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2017-07-03 发布于福建
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磁悬浮飞轮锁紧装置与其优化策划

V01．18 第18卷第8期光学精密工程 No．8 andPrecision 2010年8月 Optics Engineering Aug．2010 文章编号 1004-924X(2010)08-1814-08 磁悬浮飞轮锁紧装置及其优化设计刘强，房建成，韩邦成，白国长 (北京航空航天大学新型惯性仪表与导航系统技术国防重点学科实验室，北京100191) 摘要：针对磁悬浮飞轮用一次性锁紧装置不可重复锁紧／释放的缺点，提出了一种基于电机、碳纤维弹片和钢丝绳的可重复锁紧装置，并给出了锁紧装置的结构和工作原理。根据执行锁紧过程碳纤维变形状况，将其分为弯曲变形和受压变形两个阶段，并在此基础上对锁紧装置进行了受力分析。利用多学科优化软件iSIGHT集成有限元分析软件对碳纤维弹片进行了优化设计，以材料强度、结构反力和共振频率多学科要求同时作为约束条件，采用针对离散变量的全域遍数法嵌套连续变量的序列二次规划法对碳纤维弹片质最进行优化。优化结果显示，碳纤维弹片个数为12时，碳纤维质量达到最小为46 g，比初始质量112g减少了59％。结果表明，该优化方法提高了锁紧装置设计的可靠性和效率，对飞轮系统整体优化设计有重要意义。关键词：磁悬浮飞轮；锁紧装置；多学科优化设计；混合离散变量；有限元；磁轴承中图分类号：V414．1文献标识码：A doi：10．3788／OPE1814 devicefor Locking magneticbearing andits flywheeloptimization LIU Qiang，FANGJian—cheng，HANBang—cheng，BAIGuo—chang Inertial (Novel SystemTechnologyKey of InstrumentNavigationLaboratory FundamentalScience 100191，China) fo，．NationalDeferise，BeihangUniversity，Beijing the ofanone-off devicewhichcannot Ot Abstract：To defect remedy locking repeatlockingreleasing fora novel devicebasedonthe and magneticbearingflywheel，arepeatedlocking motor，extension mechanismwas andthe and ofthe device shrinkage proposed compositionworkingprincipleslocking were tothedeformationofcarbonfiber，the of device introduced．According lockingprocesslocking wasdividedinto of a