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真空科学与技术学报2025年第07期:超导加速模组水平测试平台真空泵站结构分析与优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:赵凡;李菡;尉伟;岳泰;李靖国;孙兴中;

单位:深圳先进光源研究院;

摘要:文章以超导加速模组水平测试平台的束流真空泵站为研究对象,开展结构仿真分析和多目标优化设计,以满足其安全性和轻量化要求。首先,基于静力学仿真和子模型技术,分析真空泵站的强度和刚度并提出优化方案。随后,通过中心复合设计(CCD)方法和参数化仿真获得试验样本空间,建立克里金(Kriging)代理模型并进行响应面分析。最后,采用多目标遗传算法(MOGA)求得帕累托(Pareto)最优解,并对优选方案进行仿真验证。结果表明:优化后的真空泵站其最大等效应力为76.116 MPa,最大变形量为0.47151 mm,而泵站质量相比优化前仅增加了0.25%,优化结果满足多目标优化的设计要求,证明了所述多目标优化方法的可行性。研究内容可为加速器领域真空腔体的设计优化提供参考。

关键词:超导加速器;;有限元分析;;子模型技术;;响应面法;;多目标优化