拓扑优化轻量化腔体电磁兼容与结构设计协同方法
薛 娟 （ 西安开容电子技术有限责任公司 ）
孟 宇 （ 西安开容电子技术有限责任公司 ）
马佳宁 （ 西安开容电子技术有限责任公司 ）
杨凯栋 （ 西安开容电子技术有限责任公司 ）
https://doi.org/10.37155/2717-5170-0806-71Abstract
针对拓扑优化轻量化腔体在电磁兼容性与结构刚度协同设计中面临的性能冲突、多场耦合精度不足及制 造可行性差等问题，提出一种融合电磁-结构耦合建模与可制造性约束的协同优化方法。通过构建统一的有限元分析 框架，实现电磁场与应力场的同步求解，提升多物理场仿真精度。引入电磁损耗密度作为关键约束变量，建立兼顾屏 蔽效能与结构性能的多目标优化模型，有效缓解性能权衡矛盾。结合灵敏度过滤与投影函数策略，增强拓扑边界清晰 度，同时构建面向增材制造的可加工性约束体系，提升设计结果的工艺适配性。该方法支持从仿真驱动设计到可制造 性验证的闭环流程，适用于航空航天、高密度电子封装等领域。结果验证表明，协同优化方案在保障电磁屏蔽性能基 础上显著提升结构刚度，实现轻量化与功能集成的平衡。
Keywords
电磁-结构耦合；拓扑优化；增材制造；多目标协同；可加工性约束Full Text
PDFReferences
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Copyright © 2026 薛 娟,孟 宇,马佳宁,杨凯栋
Publishing time:2026-06-30
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