高温超导磁悬浮智能优化算法及其应用
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 论文研究背景及意义 | 第13-17页 |
| 1.1.1 超导材料的发展 | 第13-14页 |
| 1.1.2 超导块材强电应用研究 | 第14-15页 |
| 1.1.3 高温超导磁悬浮车研究 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17-25页 |
| 1.2.1 实验研究现状 | 第18-20页 |
| 1.2.2 数值优化研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.3 高温超导磁悬浮理论模型研究现状 | 第22-25页 |
| 1.3 论文工作与内容安排 | 第25-26页 |
| 第2章 高温超导磁悬浮模型及其数值实现 | 第26-56页 |
| 2.1 高温超导磁悬浮基本模型 | 第26-28页 |
| 2.1.1 高温超导磁悬浮原理 | 第26-27页 |
| 2.1.2 高温超导磁悬浮二维模型 | 第27-28页 |
| 2.2 高温超导磁悬浮的电磁模型 | 第28-33页 |
| 2.2.1 电磁场基本方程 | 第28-30页 |
| 2.2.2 超导体电磁本构关系 | 第30-32页 |
| 2.2.3 电磁作用力方程 | 第32-33页 |
| 2.3 永磁轨道的建模 | 第33-37页 |
| 2.3.1 水平磁化PM的磁场 | 第34-35页 |
| 2.3.2 垂直磁化PM的磁场 | 第35-37页 |
| 2.4 高温超导磁悬浮电磁控制方程 | 第37-40页 |
| 2.5 有限元算法实现 | 第40-44页 |
| 2.5.1 空间离散 | 第41-44页 |
| 2.5.2 时间离散 | 第44页 |
| 2.6 非线性方程组的求解 | 第44-49页 |
| 2.6.1 Newton迭代法 | 第45页 |
| 2.6.2 Krylov子空间法 | 第45-47页 |
| 2.6.3 JFNK法 | 第47-49页 |
| 2.7 有限元后处理 | 第49-50页 |
| 2.8 高温超导磁悬浮计算流程 | 第50-51页 |
| 2.9 模型验证 | 第51-55页 |
| 2.9.1 传统轨道 | 第52-53页 |
| 2.9.2 Halbach型永磁轨道 | 第53-55页 |
| 2.10 本章小结 | 第55-56页 |
| 第3章 超导磁悬浮的智能优化及其并行计算 | 第56-75页 |
| 3.1 智能优化算法介绍 | 第56-62页 |
| 3.1.1 禁忌搜索算法 | 第57-58页 |
| 3.1.2 模拟退火算法 | 第58-59页 |
| 3.1.3 粒子群算法 | 第59-60页 |
| 3.1.4 遗传算法 | 第60-62页 |
| 3.2 高温超导磁悬浮系统的遗传优化算法 | 第62-66页 |
| 3.2.1 遗传算法与有限元计算的结合 | 第62-63页 |
| 3.2.2 遗传优化的流程 | 第63-64页 |
| 3.2.3 控制参数的选择 | 第64-66页 |
| 3.3 遗传算法的并行计算 | 第66-69页 |
| 3.3.1 遗传算法并行模型分类 | 第66-67页 |
| 3.3.2 OpenMP | 第67-68页 |
| 3.3.3 Intel TBB | 第68页 |
| 3.3.4 OpenCL | 第68-69页 |
| 3.4 优化验证 | 第69-74页 |
| 3.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第4章 高温超导磁悬浮智能优化算法的应用 | 第75-107页 |
| 4.1 有限元参数的选取 | 第75-87页 |
| 4.1.1 时间步长 | 第76-80页 |
| 4.1.2 超导体的剖分密度 | 第80-84页 |
| 4.1.3 工作高度 | 第84-87页 |
| 4.2 超导块材的几何尺寸 | 第87-93页 |
| 4.2.1 超导块材的宽度 | 第87-91页 |
| 4.2.2 超导块材的厚度 | 第91-93页 |
| 4.3 超导块材的材料性能 | 第93-98页 |
| 4.4 含多块超导体悬浮系统的优化 | 第98-106页 |
| 4.4.1 优化模型 | 第98-99页 |
| 4.4.2 优化结果 | 第99-100页 |
| 4.4.3 磁通密度 | 第100-102页 |
| 4.4.4 电流密度 | 第102-103页 |
| 4.4.5 悬浮力密度 | 第103-104页 |
| 4.4.6 导向力 | 第104-106页 |
| 4.5 本章小结 | 第106-107页 |
| 第5章 大载重高温超导磁悬浮系统的设计与优化 | 第107-120页 |
| 5.1 多籽晶块材 | 第107-109页 |
| 5.1.1 多籽晶块材的特点 | 第107-108页 |
| 5.1.2 多籽晶块材的磁悬浮仿真计算 | 第108-109页 |
| 5.2 悬浮力的测试与验证 | 第109-114页 |
| 5.2.1 测试装置 | 第109-111页 |
| 5.2.2 实验验证 | 第111-114页 |
| 5.3 大载重高温超导磁悬浮系统设计 | 第114-119页 |
| 5.3.1 悬浮体部分设计 | 第114-116页 |
| 5.3.3 优化模型 | 第116-117页 |
| 5.3.4 优化结果 | 第117-119页 |
| 5.4 本章小结 | 第119-120页 |
| 结论 | 第120-123页 |
| 致谢 | 第123-124页 |
| 参考文献 | 第124-135页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 | 第135-137页 |
