梁文辉

高功率密度电机是新能源汽车、航空航天等领域的核心动力装备，轻量化设计是提升其功率密度、降低能耗的关键路径。传统设计因结构冗余、材料性能与工况需求错配，难以兼顾轻量化与力学性能、电磁性能的平衡。本文基于电机设计理论与材料科学，系统探究高功率密度电机轻量化设计机理与材料选择逻辑，构建“结构优化-材料适配-性能协同”的一体化技术体系。研究明确了拓扑优化、一体化集成等设计方法的核心原理，提出基于“力学承载-电磁传导-散热适配”的材料选择准则，理论分析表明，优化后电机重量降低30%以上，功率密度提升25%，为高功率密度电机轻量化升级提供理论支撑与工程参考，具备显著产业价值。

高功率密度电机；轻量化设计；材料选择；拓扑优化；结构一体化；性能协同

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