樹狀分支傳熱結(jié)構(gòu)層次生長優(yōu)化設計技術
作者：熊敏; 丁曉紅; 季懿棟; 孟凡振 上海理工大學機械工程學院; 上海200093
摘要：為了有效設計小空間高熱流密度電子元器件的傳熱結(jié)構(gòu),需要合理分布其散熱通道。針對現(xiàn)有傳熱結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設計結(jié)果形態(tài)過于復雜、加工制造困難等局限,基于自然界葉脈分支系統(tǒng)的分層生長特征,提出一種層次生長樹狀分支散熱通道的優(yōu)化設計方法。主通道和次通道分別采用不同的生長控制策略,依次生長形成傳熱結(jié)構(gòu),由基于溫度信息的空間殖民算法控制主通道的生長,由最小熱阻原理控制次通道的生長。對典型的二維和三維散熱通道設計問題展開研究,并與SIMP方法設計結(jié)果進行對比。研究結(jié)果表明,所得到的散熱通道形態(tài)簡單、清晰,無細小分支和灰度單元,具有較好的散熱性能和可制造性。
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