(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111481085.6 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 湖南大学 地址 410082 湖南省长 沙市岳麓区麓山 南 路1号 (72)发明人 崔俊佳　蒋浩　李光耀　蒋玥凡　 (74)专利代理 机构 北京风雅颂专利代理有限公 司 11403 代理人 李博瀚 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 用于磁脉冲成型的电磁线圈优化设计方法 及装置 (57)摘要 本发明提供一种用于磁脉冲成型的电磁线 圈优化设计方法及装置， 包括： 确定电磁线圈的 多个设计参数以及各个所述设计参数的设计空 间； 对各个所述设计参数在对应的所述设计空间 内分别进行采样， 获取多个参数组合， 每个所述 参数组合中包括各个所述设计参数的一个采样 点； 根据多个所述参数组合应用仿真计算模型进 行仿真计算， 并获取所述参数 组合与优化目标之 间的近似模 型； 根据所述优化目标对 所述近似模 型进行优化， 获取目标线圈。 本发明能够综合考 虑线圈结构参数的主效应及交互作用， 构建高精 度的近似模 型寻找线圈结构参数的最优组合解， 快速设计线圈， 可靠性高、 设计成本低， 设计周期 短， 应用范围广。 权利要求书2页 说明书8页 附图4页 CN 114139396 A 2022.03.04 CN 114139396 A 1.一种用于磁脉冲成型的电磁线圈优化设计方法， 其特 征是， 所述方法包括： 确定电磁线圈的多个设计参数以及各个所述设计参数的设计空间； 对各个所述设计参数在对应的所述设计空间内分别进行采样， 获取多个参数组合， 每 个所述参数组合中包括各个所述设计参数的一个采样点； 根据多个所述参数组合应用仿真计算模型进行仿真计算， 并获取所述参数组合与优化 目标之间的近似 模型； 根据所述优化目标对所述近似 模型进行优化， 获取目标线圈。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征是， 所述确定电磁线圈的多个设计参数以及各个所 述设计参数的设计空间， 包括： 根据电磁线圈的工作原理， 提取 所述电磁线圈的结构参数； 对所述电磁线圈的结构参数进行灵敏度分析， 根据磁脉冲成型的优化目标从所述结构 参数中选取多个所述设计参数， 并确定与各 所述设计参数对应的所述设计空间。 3.如权利要求2所述的方法， 其特征是， 多个所述设计参数包括： 线圈内径、 第 二三匝线 圈的间隙、 第四五匝线圈的间隙、 第三匝线圈的截面高度、 第六匝线圈的截面高度、 第三匝 线圈的截面宽度、 第四匝线圈的截面宽度、 第五匝线圈的截面宽度、 第七匝线圈的截面宽 度、 第八匝线圈的截面宽度。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征是， 所述对各个所述设计参数在对应的所述设计空 间内分别进行采样， 获取多个参数组合， 包括： 应用预设的采样方法在对应的所述设计空间内分别对各个所述设计参数进行均匀采 样， 获取多个参数组合。 5.如权利要求4所述的方法， 其特征是， 所述采样方法为最优拉丁超立方抽样方法、 全 因子法、 中心复合法、 正交数组法的其中之一。 6.如权利要求1所述的方法， 其特征是， 所述根据多个所述参数组合应用仿真计算模型 进行仿真计算， 并获取 所述参数组合与对应的第一仿真目标值的近似 模型， 包括： 根据多个所述参数组合应用仿真计算模型进行仿真计算， 获取与各所述参数组合分别 对应的各第一仿真目标； 根据多个所述参数组合以及各所述第一仿真目标建立符合精度要求的所述参数组合 与优化目标的所述近似 模型。 7.如权利要求6所述的方法， 其特征是， 所述根据多个所述参数组合应用仿真计算模型 进行仿真计算， 获取与各 所述参数组合分别对应的各第一仿真目标， 包括： 根据多个所述 参数组合分别更新所述电磁线圈的结构尺寸； 根据更新后的所述电磁线圈的结构尺寸应用Ansys软件计算电磁力； 根据计算的所述电磁力应用LS_DYNA软件获取与各所述参数组合分别 对应的各所述第 一仿真目标。 8.如权利要求1所述的方法， 其特征是， 所述根据优化目标对所述近似模型进行优化， 获取目标线圈， 包括： 基于所述近似模型应用序列二次规划法获得优化目标及与所述优化目标对应的最优 参数组合， 其中所述 最优参数组合对应的所述电磁线圈为所述目标线圈； 根据所述最优参数组合更新所述电磁线 圈的三维模型， 并应用所述仿真计算模型对所权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114139396 A 2述最优参数组合进行仿真计算， 对所述近似 模型进行验证。 9.一种用于磁脉冲成型的电磁线圈优化设计装置， 其特 征是， 所述装置包括： 参数确定单元， 用于确定电磁线圈的多个设计参数以及各个所述设计参数的设计空 间； 参数采样单元， 用于对各个所述设计参数在对应的所述设计空间内分别进行采样， 获 取多个参数组合， 每 个所述参数组合中包括各个所述设计参数的一个采样点； 近似模型获取单元， 用于根据多个所述参数组合应用仿真计算模型进行仿真计算， 并 获取所述参数组合与优化目标之间的近似 模型； 目标线圈获取 单元， 用于根据所述优化目标对所述近似 模型进行优化， 获取目标线圈。 10.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特 征是， 所述处 理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任意 一项所述的方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114139396 A 3