基于MATLAB与COMSOL联合仿真的永磁同步发电机优化设计

电机优化设计的传统方法通常采用场路数值分析和有限元方法,设计周期长、效率低、运算量大。为解决这一问题,提出将遗传智能算法同有限元法相结合,能够有效缩短设计周期,显著提高优化效率;并首次提出将MATLAB与COMSOL联合仿真进行永磁同步发电机的优化。首先分析永磁同步发电机的结构和电磁特性,建立电机数学模型,然后研究遗传算法的原理和实现步骤,最后实现MATLAB与COMSOL联合仿真,实现两者之间数据的双向传递。通过在MATLAB中直接提取永磁同步发电机COMSOL计算模型结果,再传递给遗传算法寻找适应度函数最优解,最终完成电机优化。实验结果验证了MATLAB与COMSOL联合仿真优化电机的可行性,为电机优化设计提供了1种新的设计思路。

电磁云计算的多目标任务调度算法研究

随着云计算在高性能计算领域的发展,大规模电磁有限元以及多样本计算逐渐采用云计算完成,因此云计算任务调度尤其是多目标任务调度成为一个需解决的重要问题。多目标任务调度算法优化了任务最大计算完成时间、机器总负荷和机器最大负荷3个目标。本文针对电磁有限元单样本计算不可分割的特性,提出多种群混合算法。采用多指标加权灰靶决策模型从Pareto解集当中选择最满意的云平台任务调度方案。在云平台上运行3个有限元计算案例,获得计算时间和资源消耗最优的CPU核心数和内存配置。通过测试基准和实际的案例,验证了算法的可行性和有效性,在云平台上实现了有限元高效计算和资源的充分利用。

基于电磁超声换能器的电磁声发射检测方法研究

针对金属构件裂纹快速拓展导致构件突然断裂等问题,为了对活性缺陷进行检测或对缺陷的损伤程度进行评估,提出了1种将电磁超声换能器(electromagnetic acoustic transducer,EMAT)电磁加载装置应用于电磁声发射的检测方法,并构建了具有输出激励信号、数据采集、信号处理、数据存储等功能于一体的虚拟仪器;搭建了完整的实验系统,进行铝板和钢板试件的检测实验,采集声发射信号。通过对比人工缺陷、通孔和完好板材的信号,证明了使用EMAT可有效进行电磁声发射检测,在提高EMAT的检测能力的同时也使电磁声发射的检测方法易于工程应用。