承载散热一体化的功能梯度多孔结构拓扑优化设计

摘要：

针对多功能结构承载散热一体化需求,提出面向功能梯度多孔结构的拓扑优化设计方法.首先基于三周期极小曲面实现C0连续梯度多孔结构建模;然后引入数值均匀化法计算多孔结构宏观等效弹性张量和宏观等效热传导张量;最后以多孔结构体积分数为设计变量,建立散热弱度和结构柔度最小化加权多目标拓扑优化模型,采用优化准则法求解.数值算例结果表明,相比于单目标拓扑优化设计,该方法通过牺牲较低的散热性能换取较大的承载性能提升,显著地提高了多孔结构的综合性能.

关键词：拓扑优化、极小曲面、功能梯度多孔结构、数值均匀化法、承载散热一体化

所属期刊栏目：33

分类号：TP391.41(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金;湖北省教育厅中青年人才项目;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-07-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1141-1150