树状分支传热结构层次生长优化设计技术

摘要

cqvip:为了有效设计小空间高热流密度电子元器件的传热结构,需要合理分布其散热通道。针对现有传热结构拓扑优化设计结果形态过于复杂、加工制造困难等局限,基于自然界叶脉分支系统的分层生长特征,提出一种层次生长树状分支散热通道的优化设计方法。主通道和次通道分别采用不同的生长控制策略,依次生长形成传热结构,由基于温度信息的空间殖民算法控制主通道的生长,由最小热阻原理控制次通道的生长。对典型的二维和三维散热通道设计问题展开研究,并与SIMP方法设计结果进行对比。研究结果表明,所得到的散热通道形态简单、清晰,无细小分支和灰度单元,具有较好的散热性能和可制造性。