仪器仪表学报

作者：黄文美，郭万里，郭萍萍，夏志玉

单位：黄文美,1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，2. 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,,郭万里,1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，2. 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,,郭萍萍,1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，2. 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,,夏志玉,1. 河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室，2. 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室,

关键词：高频磁致伸缩换能器;结构优化设计;多目标遗传算法;有限元仿真;样机测试

基金：国家自然科学基金（51777053,52077052）项目资助

磁致伸缩换能器在高频激励下存在铁心涡流损耗大、磁场分布不均匀、电磁转化效率低等问题,需要从换能器本体优化设计方面寻求解决。首先对换能器的线圈高度和磁轭回路结构进行仿真分析以初步确定磁路结构;然后基于非支配排序遗传算法对换能器提出了一个整体的多目标优化设计模型,该模型以增大磁致伸缩棒内磁场强度、提高棒内的磁场分布均匀度和减少换能器高频损耗为优化目标,引入规范化排序和熵权法对该优化方法得到的Pareto前沿解进行决策支持,筛选一组最优设计方案;最后对该最优解进行仿真分析,磁场分布和数值计算结果验证了该优化方法的有效性,根据优化结果制作了一台换能器样机,样机输出特性的测试结果表明了优化设计方法的可行性。

来源：2022年第1期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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