热学——多相材料传热微结构的多目标优化设计

摘要

提出基于散热弱度的材料微结构热传导性能的预测方法，分别从理论和数值上验证该方法与均匀化方法的等效性；推导出微结构等效热传导系数的灵敏度计算格式，建立传热微结构拓扑优化的数学模型．以二维、三维多相材料等效热传导系数的加权组合为目标，采用凸规划对偶优化算法和二次型周长约束进行材料微结构的设计和材料分布的棋盘格控制．数值算例表明基于散热弱度的传热材料微结构设计是可行、有效的，可以为实际的材料设计提供依据．