一種考慮瞬態(tài)效應的散熱結構導熱路徑設計的拓撲優(yōu)化模型
摘要：實(shí)際工程中，熱載荷多數具有短時(shí)和周期性特點(diǎn)，瞬態(tài)效應顯著(zhù)。目前的散熱結構導熱路徑設計多基于穩態(tài)熱傳導模型，未考慮瞬態(tài)效應。本文提出了一種以區域溫度控制函數作為設計目標的瞬態(tài)熱傳導問(wèn)題的拓撲優(yōu)化模型，能夠實(shí)現在整個(gè)時(shí)間歷程上特定區域內最高溫度最小。使用伴隨變量法，推導了目標函數關(guān)于設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計與基于穩態(tài)熱傳導模型的結果有明顯差別，具有更優(yōu)的散熱性能。因此，時(shí)變熱荷載下的散熱結構構型設計需要考慮瞬態(tài)響應的影響。
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