1. 上海交通大学 电气工程学院,上海 200240;
2. 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院,广州 510620作者简介:柏津(2002—),硕士生,从事输变电装备多物理场仿真研究
1. School of Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China;
2. Electric Power Research Institute of EHV Power Transmission Company of China Southern Power Grid Co., Ltd., Guangzhou 510620, China摘要: 针对目前电力装备多物理场耦合仿真效率低及现有快速计算方法误差较大的问题,提出一种基于深度算子网络(Deep Operator Network, DeepONet)的电热力耦合多物理场快速计算方法。以110 kV套管为例,对有限元仿真进行拉丁超立方采样以生成数据集,结合多任务DeepONet框架,利用梦境优化算法(Dream Optimization Algorithm,DOA)进行超参数寻优,实现变压器套管将军帽应力场、温度场及位移场分布的高精度快速计算。该方法单次求解耗时仅0.005s,应力场、温度场和位移场准确率分别为90.21%、99.87%和99.09%;相较于U-net和DNN代理模型,其在多项评价指标及鲁棒性方面均有显著提升。最后通过实验验证了模型在实际工况下的适用性。该模型为电力装备结构优化、状态感知、多物理场重构等数字孪生场景提供了可靠工具。
柏津1, 李宇航1, 严英杰1, 刘亚东1, 邓军2, 江秀臣1. 基于深度算子网络的变压器套管将军帽多物理场快速计算方法[J]. 上海交通大学学报, doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2025.248.
BAI Jin1, LI Yuhang1, YAN Yingjie1, LIU Yadong1, DENG Jun2, JIANG Xiuchen1. Fast Multi-Physics Field Computation Method for Top Flange of Transformer Bushing Based on Deep Operator Network[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2025.248.
| [1] | 刘佳惠, 王聪, 张宏立, 马萍, 李新凯, 董颖超. 代理模型辅助的复杂地形风电场微观选址多目标优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(9): 1315-1326. |
| [2] | 金轩铖, 洪舸, 高硕, 夏唐斌, 胡小锋, 奚立峰. 面向船舶大型曲面薄板的装配形变TSM-TLHS预测方法[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(8): 1092-1102. |
| [3] | 缪季, 段立平, 刘吉明, 林思伟, 赵金城. 基于改进MCMC算法和代理模型的结构仿真模型更新[J]. 上海交通大学学报, 2025, 59(8): 1114-1122. |
| [4] | 朱春艳, 孙丹, 谭金强, 郑威, 胡亮亮, 吴添. 基于等效模型的空间站大面积柔性太阳翼结构优化设计[J]. 空天防御, 2023, 6(2): 23-27. |
| [5] | 翟玮昊, 龚敏浩, 林名润, 匡婷玉, 文珊珊. 基于主动学习的Kriging模型的可靠性分析[J]. 空天防御, 2023, 6(1): 1-5. |
| [6] | 何维, 孙宏磊, 陶袁钦, 蔡袁强. 开挖引起的隧道位移动态多目标优化反演预测[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(12): 1688-1699. |
| [7] | 陶威, 刘钊, 许灿, 朱平. 三维正交机织复合材料翼子板多尺度可靠性优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(5): 615-623. |
| [8] | 陈永信. 滑翔飞行器气动外形与轨迹一体化设计优化[J]. 空天防御, 2021, 4(3): 76-84. |
| [9] | 丘文桢, 宋兴宇, 张新曙. 基于代理模型的三立柱半潜平台多目标优化[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 11-20. |
| [10] | 张科, 吴亚东. 拓宽大涵道比风扇稳定运行范围的叶片优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(10): 1024-1034. |
| [11] | 王刚成,马宁,顾解忡. 基于Kriging代理模型的船舶水动力性能多目标快速协同优化[J]. 上海交通大学学报, 2018, 52(6): 666-673. |
| [12] | 宋学伟,马玲玲,黄天仑,刘敏. T形管液压成形自适应径向基函数优化设计[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(11): 1340-1347. |
| [13] | 陈巍,周雄辉,张汝珍,韩先洪,王会凤. 基于Kriging代理模型的注塑产品翘曲优化[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2010, 44(04): 588-0592. |
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