刘泽松 高建建

摘要： 本文通过对电机定子结构进行优化，提高电机减振降噪性能。以电机定子的厚度及内槽数量、外槽宽度为设计变量，通过有限元仿真软件ANSYS求解计算了不同参数的设计变量下电机定子的位移、应力、应变云图，固有频率等，并且进行谐响应分析和随机振动分析。通过多元回归分析得到设计参数与分析结果的近似函数方程，根据所得方程求解最优参数。利用NSGA-II遗传算法，将减振降噪优化设计问题转化为在给定约束下求解多目标的全局最优解问题，得到的最终优化方案。

Abstract： This article optimizes the motor stator structure to improve the motor's vibration and noise reduction performance. Taking the thickness of the motor stator， the number of inner slots， and the width of the outer slots as design variables， the finite element simulation software ANSYS is used to solve and calculate the displacement， stress， strain cloud diagram， natural frequency， etc. of the motor stator under the design variables of different parameters， and perform the harmonic response. Analysis and random vibration analysis. The approximate function equations of the design parameters and the analysis results are obtained through multiple regression analysis， and the optimal parameters are solved according to the obtained equations. Using the NSGA-II genetic algorithm， the optimization design problem of vibration reduction and noise reduction is transformed into a multi-objective global optimal solution problem under given constraints， and the final optimization scheme is obtained.

关键词： 减振降噪;有限元分析;优化设计;NSGA-II遺传算法

Key words： vibration reduction and noise reduction;finite element analysis;optimal design;NSGA-II genetic algorithm

中图分类号：U663.2                                      文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）17-0024-02

0  引言

在现代船舶当中，电动机是保证安全航行的重要组成部分，舰船用电机是船舶配套设备及舰艇用辅助装置（操舵装置、锚机和绞盘机、减摇装置、通风机等）的主要驱动装置。但是很多船舶的机舱结构复杂，工作人员很难直接通过对实物进行操作和管理来学习。另一方面，目前市场上传统的舰船用电机品种和规格比较单一，振动大、噪声强，不仅对船上设备仪器的正常运用造成较大影响，对船员的工作生活和身体健康亦有所影响[1]，而且还会对水域沿岸的居民生活产生影响，甚至会对水域环境产生噪声污染，影响水域生物的生活，进而影响整片水域的渔业生产[2]。在此条件下，通过计算机对电动机建模与仿真，有利于分析和解决船舶电机的故障问题。……