考虑刚度不均匀性的电机定子分层非线性建模研究

来源：振动与冲击杂志2025年第24期北京时间：

作者：郑国峰,，赵睿，刘雪莱liuxuelaiaaa,，刘子谦，罗响，徐向阳

单位：1.重庆交通大学机电与车辆工程学院，重庆400074；2.重庆青山工业有限责任公司，重庆402761

摘要：提出了一种考虑刚度不均匀性的电机定子分层非线性建模方法。通过构建含焊接层、铁心层、绕组层及绝缘层的等效三维圆柱壳模型，推导考虑焊接层建模的定子模态分析理论；利用有限元模型分析焊接层材料参数对固有频率的影响规律；建立基于中心复合试验设计的响应面模型，采用锤击法对不同定子总成进行模态试验和频响函数测试；结合模态试验结果，利用遗传算法优化材料参数实现快速修正。研究结果表明：焊接处材料的弹性模量和剪切模量对电机模态影响显著，进行结构简化时，不可忽略焊接层的存在；修正后的定子总成各阶仿真频率与试验结果相对误差在5.00%以内，等效建模及修正方法可用于电机多物理场耦合模型构建，可为电机动态特性分析与振动控制提供高精度建模依据。<br>

关键词：定子；刚度不均匀性；非线性建模；模态分析；模态试验