一種考慮瞬態(tài)效應(yīng)的散熱結(jié)構(gòu)導熱路徑設(shè)計的拓撲優(yōu)化模型
摘要：實際工程中，熱載荷多數(shù)具有短時和周期性特點，瞬態(tài)效應(yīng)顯著。目前的散熱結(jié)構(gòu)導熱路徑設(shè)計多基于穩(wěn)態(tài)熱傳導模型，未考慮瞬態(tài)效應(yīng)。本文提出了一種以區(qū)域溫度控制函數(shù)作為設(shè)計目標的瞬態(tài)熱傳導問題的拓撲優(yōu)化模型，能夠?qū)崿F(xiàn)在整個時間歷程上特定區(qū)域內(nèi)最高溫度最小。使用伴隨變量法，推導了目標函數(shù)關(guān)于設(shè)計變量的敏度計算格式。算例表明，基于本文優(yōu)化模型獲得的散熱路徑設(shè)計與基于穩(wěn)態(tài)熱傳導模型的結(jié)果有明顯差別，具有更優(yōu)的散熱性能。因此，時變熱荷載下的散熱結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計需要考慮瞬態(tài)響應(yīng)的影響。
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