【2017年整理】电磁铁优化设计.doc

电磁铁优化设计 下文为本人做过的一篇有关电磁铁优化设计的论文，可提供全套图纸以及论文，有需要的可以加QQ980645116私聊，同时本人可代做机械工程类、车辆工程类的毕业设计（有现货，适合马上要答辩的同学）。 摘要：筑挡机电磁铁选用的是应用很普遍且原理较为简单的螺管式电磁铁，因为电磁场分布不均匀以及所用材料具有非线性等原因，它的吸力计算和结构设计较为困难。故解决筑挡机电磁铁的吸力计算和结构设计问题具有较为重要的理论和现实意义。 对于筑挡机电磁铁体积优化问题，建立电磁铁体积的数学模型，将电磁铁的结构尺寸当作目标函数的变量，求取目标函数的最小值。电磁铁体积优化问题的实质为有约束非线性最优化问题，故采用MATLAB的优化工具箱对目标函数进行优化求解，在满足技术要求的前提下求取体积的最小值。 为了验证体积优化的有效性，采用有限元法进行吸力校核。利用有限元分析软件COMSOL 进行有限元建模，并进行网格剖分、加力边界条件等，进行有限元计算，实现了有限元的参数化分析及电磁仿真。 本次设计中的数学模型和优化程序具有通用性，可广泛推广。 关键词:筑挡机电磁铁;MATLAB；体积最小；有限元；仿真 结论：由于电磁场分布不均匀以及所用材料具有非线性等原因，筑挡机电磁铁的吸力计算和结构设计较为困难。通过此次设计我查阅大量文献，将课本知识与实际相结合，积累了一定的筑挡机电磁铁设计经验，由此得出以下结论： （1）通过经验公式进行电磁铁结构尺寸的初步设计确定了电磁铁在满足工作要求下的基本结构尺寸。 （2）建立电磁铁体积模型，电磁铁体积优化的问题的实质为有约束的非线性规划问题，故采用MATLAB编写网格搜索法程序进行优化求解。 （3）利用COMSOL软件对优化后的电磁铁进行电磁仿真并进行吸力校核，确定优化效果较为显著。 由于本人能力所限，本设计仍有一定的不足。在实际运用过程中应根据实际的工作要求和外部环境条件来设置求解参数以提高求解的精度。 二维结构图