Optimization of Special Inductor for Induction Pre-heating

The shape of a device for induction pre-heating of steel bodies is optimized in order to obtain its best performance. The goal is to maximize heat delivered to the place of the body that will be post-heated by laser beam, while heat produced elsewhere should be minimized. The direct problem (hard-coupled analysis of magnetic and temperature fields in the system) is solved by the finite element method. The inverse problem is solved using a special genetic algorithm with some elements of NSGA II. The methodology is illustrated by a typical example.

---

W artykule prezentowana jest optymalizacja kształtu urządzenia do indukowania grzania wstępnego stalowych obiektów w celu otrzymania najlepszego działania. Celem jest maksymalizacja ciepla dostarczanego do miejsca w obiekcie, które zostanie poddane grzaniu wiązką laserową, przy jednoczesnej minimalizacji ciepla dostarczanego wszędzie indziej. Zagadnienie proste (silnie sprzężona analiza pola magnetycznego i pola temperaturowego w systemie) rozwiązane zostało metodą elementów skończonych. Zagadnienie odwrotne rozwiązywane jest przy użyciu specjalnego algorytmu genetycznego z pewnymi elementami NSGA II. Metodyka została zilustrowana typowym przykładem.