基于PSO的多层开孔电磁屏蔽结构优化设计

金属屏蔽腔体能够保证车载记录仪在强电磁环境中正常工作,但散热和线缆等开孔会降低腔体屏蔽效果,需要对结构优化以提高屏蔽效能。分析不同开孔方案和结构参数对屏蔽效能的影响,推导电磁屏蔽效能的计算公式,针对纯数值优化方法计算成本高、计算效率偏低的问题,结合解析法计算简单和数值法计算精确的优点,采用自适应权重PSO优化算法对解析式进行快速寻找优化值,采用数值法对寻优结果进行数值仿真计算适应度值,从而得到最优的结构参数。结果表明,与纯数值法优化相比,计算成本大约降低88.54%,在取得同样屏蔽效能的情况下,屏蔽结构的厚度由3.4 cm减少至2.99 cm,体积减小9.03%;在屏蔽结构体积大约相同时,屏蔽效能由98.79 dB提升至102.65 dB。可见提出的优化方法在提升优化效果的同时大幅提高设计效率。