| 稳态热传导下基于多相材料的一体化设计 |
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| 引用本文： | 贾娇,龙凯,程伟.稳态热传导下基于多相材料的一体化设计[J].航空学报,2016(4):1218-1227. |
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| 作者姓名： | 贾娇 龙凯 程伟 |
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| 作者单位： | 1. 北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京,100083;2. 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京,102206 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(11202078)，北京市自然科学基金(3143025)，工程车辆轻量化与可靠性技术湖南省高校重点实验室(长沙理工大学)开放基金(2013KFJJ01)，中央高校基本科研业务费专项资金(2014ZD16)National Natural Science Foundation of China(11202078)，Beijing Natural Science Foundation(3143025)，The Key Laboratory of Lightweight and Reliability Technology for Engineering Vehicle |
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| 摘 要： | 提出一种基于多相多孔材料的一体化模型。模型以结构散热弱度最小为目标,以结构体积比与材料微结构质量为约束。引入独立的宏观设计变量和微观相设计变量,通过单元相密度建立两类变量间的联系;基于对等混合材料插值模型建立单元相密度与热传导系数间的惩罚关系;推导得到目标函数灵敏度表达式。求解偏微分方程实现单元散热弱度过滤,消除棋盘格及网格依赖性现象。通过二维数值算例讨论并分析了材料特性、热载荷、体积比约束以及质量约束对一体化优化结果的影响。数值实验结果表明,该建模方法在多相材料/结构一体化稳态热传导优化设计中具有可行性和有效性。
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| 关 键 词： | 拓扑优化 一体化优化 多相材料 稳态热传导 体积约束 质量约束 |
Concurrent topology optimization based on multiphase materials under steady thermal conduction |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | topology optimization concurrent optimization multiphase materials steady thermal conduction volume constraint mass constraint |
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