高温超导磁悬浮储能飞轮轮毂结构的优化设计

中国机械工程 ›› 2010, Vol. 21 ›› Issue (15): 1784-1787.

高温超导磁悬浮储能飞轮轮毂结构的优化设计

魏学敏;汤继强

北京航空航天大学,北京,100083

出版日期:2010-08-10 发布日期:2010-09-19
基金资助:
国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA052241)；中国博士后基金资助项目(20060400389)
National High-tech R&D Program of China (863 Program) （No. 2006AA052241）;
Supported by China Postdoctoral Science Foundation（No. 20060400389）

Optimal Design of Flywheel Hub Structure for High-temperature Superconducting Magnetic Energy Storage Flywheel

Wei Xuemin;Tang Jiqiang

Beihang University, Beijing, 100083

Online:2010-08-10 Published:2010-09-19
Supported by:

National High-tech R&D Program of China (863 Program) （No. 2006AA052241）;
Supported by China Postdoctoral Science Foundation（No. 20060400389）

摘要/Abstract

摘要：

针对一种高温超导磁悬浮储能飞轮轮毂结构,论述其优化设计方法,以达到提高储能密度的目标。运用有限元理论建立轮毂结构模型,以拓扑结构优化、材料优选与形状优化的方法对其进行优化。结果表明,在满足强度、一阶弹性共振频率、极转动惯量、几何尺寸、形状和控制系统等多学科约束条件下,轮毂的储能密度比设计方案提高了7.6%。该优化方法提高了转子的设计效率,对飞轮的高速储能有重要意义。

关键词:

高温超导, 磁悬浮储能飞轮, , 飞轮轮毂, , 优化设计

Abstract:

This paper introduced an optimal design method of a high-temperature superconducting magnetic energy storage flywheel hub. The finite element models for the flywheel hub were established based on the finite element theory. Then the optimal design was done through topological optimization, material selection, shape optimization etc. The results show that the optimal energy storage density of hub is increased by 7.6%.The method improves the design efficiency of the rotor, and has important values in optimal design of the flywheel.

Key words: high-temperature superconducting, magnetic energy storage flywheel, flywheel hub, optimal design

中图分类号:

V448.22

魏学敏, 汤继强.

高温超导磁悬浮储能飞轮轮毂结构的优化设计

[J]. 中国机械工程, 2010, 21(15): 1784-1787.

WEI Hua-Min, SHANG Ji-Jiang.

Optimal Design of Flywheel Hub Structure for High-temperature Superconducting Magnetic Energy Storage Flywheel

[J]. China Mechanical Engineering, 2010, 21(15): 1784-1787.

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[1]	张西宁, 赵明, 温广瑞. 一种轴系全息动平衡配重的多目标优化方法 [J]. J4, 201016, 21(16): 1974-1977.
[2]	孙冬野, 胡丰宾, 秦大同, 刘振军. 湿式多片制动器热应力分布规律试验分析 [J]. J4, 201016, 21(16): 2006-2010.
[3]	赵庭祺1, 程宏宇2, 孙茂凱1, 王生海1, 王浩然1, 陈海泉1. 船用起重机多绳减摇系统的非线性稳定控制[J]. 中国机械工程, 2025, 36(07): 1487-1496.
[4]	邢力鹏1, 2, 董九志1, 2, 陈云军3, 李锐1, 2, 蒋秀明1, 2. 软硬混编预制体窄缝通道连续碳纤维束引纬系统的设计及实验验证[J]. 中国机械工程, 2025, 36(07): 1512-1519.
[5]	邢海燕, 刘伟男, 陈龙, 徐成, 弋鸣, 颜俊杰. 多周期动态循环应力下的J-A-N力磁耦合机理模型[J]. 中国机械工程, 2024, 35(09): 1542-1547.
[6]	王栋, 陈磊, 张志鹏. 外圆磨削18CrNiMo7-6力模型及表面完整性研究[J]. 中国机械工程, 2024, 35(03): 381-393.
[7]	杜煦, 常泽鑫, 郑军强, 任鹏飞. 一种考虑关节跃度约束的实时刀具路径光顺算法[J]. 中国机械工程, 2024, 35(02): 280-286.
[8]	王波, 罗世辉, 马卫华, 王晨, 曲天威, 雷成. 采用径向转向架的大轴重内燃机车曲线通过研究[J]. 中国机械工程, 2024, 35(01): 93-101,143.
[9]	陈昱, 项薇, 龚川. 基于数据挖掘的注塑产品质量在线故障检测及预测[J]. 中国机械工程, 2023, 34(14): 1749-1755.
[10]	孙亮波, 洪熙熙, 刘小翠, 刘新. 运动链基本环路集新的定义及其生成方法[J]. 中国机械工程, 2023, 34(09): 1061-1066，1076.
[11]	陈鑫, 刘江南, 龙汪鹏, 吕剑文. 多交叉曲梁簧片柔性铰链的力学建模与性能分析[J]. 中国机械工程, 2023, 34(03): 269-276，286.
[12]	王东杰, 王鹏江, 李悦, 郭明泽, 郑伟雄, 沈阳, 吴淼. 掘进机截割臂自适应截割控制策略研究[J]. 中国机械工程, 2022, 33(20): 2492-2501.
[13]	林羽东, 郭智威, 袁成清, . 聚四氟乙烯填充含量对钢背超高分子量聚乙烯纤维织物复合材料摩擦学性能的影响[J]. 中国机械工程, 2022, 33(12): 1484-1492，1503.
[14]	房运涛, 王晓东, 徐松, 王会彬, 罗怡, . 万向支架微小螺纹副自动装配系统[J]. 中国机械工程, 2022, 33(06): 698-706.
[15]	赵地, 王永青, 刘阔, 邢家鹏, 刘海波. 超低温介质内冷式刀柄的设计及试验研究[J]. 中国机械工程, 2022, 33(05): 600-606.