基于遗传算法的热防护服厚度反问题的数值分析

摘要

合理地设计热防护服厚度可以降低烧伤危险、提高舒适性,是热防护服研发的重要问题.除防护服常用的三层织物外,将皮肤与第三层织物之间的空隙层看作第四层,将人体皮肤层到体内作为第五层,基于Fourier定律建立了一维有限长五层热传导模型.然后根据人体皮肤表面的温度要求提出了热防护服厚度反问题,并随着不同的要求做相应调整.一方面,利用有限差分法实现了模型的数值求解;另一方面,基于遗传算法求解反问题,确定了第五层的各项热学参数,同时求出满足要求的热防护服最优厚度,结果验证了算法的有效性和反问题的合理性.