考虑强度及散热性能的泡沫材料结构-材料协同优化设计

摘要

本文为寻求结构和材料的协同设计,以泡沫材料为研究对象,基于拓扑优化构造了寻求结构最佳热性能和结构强度性能的双目标优化问题。本文所研究的结构的最佳热性能是指结构的散热性能；结构的强度性能分别为面内的最小柔顺性和结构轴向抗弯性能。优化过程中,选取了局部相对密度和局部孔径尺寸两类设计变量。这样非常好的体现了对泡沫材料的结构-材料协同设计意图。最后,就具体的算例给出了相当细致的图形设计示意。