拓撲相關(guān)熱載荷作用下的傳熱結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化.pdf

1、從1988年被提出以來，拓撲優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)得到了顯著的發(fā)展，其應(yīng)用范圍已經(jīng)從最初的結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域擴展到傳熱問題、多物理場耦合問題等領(lǐng)域。在傳統(tǒng)的拓撲優(yōu)化設(shè)計中，結(jié)構(gòu)所承受的載荷通常被假定為在整個優(yōu)化迭代過程中是固定不變的。然而，在實際工程應(yīng)用中，有些載荷的作用位置、載荷大小和作用方向是隨著結(jié)構(gòu)拓撲構(gòu)型的演變而改變的，統(tǒng)稱之為拓撲相關(guān)載荷。
　　本文基于有限元數(shù)值方法，在COMSOL with MATLAB二次開發(fā)平臺以及MATLAB平

2、臺中，采用點密度法就拓撲相關(guān)熱載荷作用下的傳熱結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計進行了研究。本文主要內(nèi)容包括:
　　(1)介紹了拓撲優(yōu)化技術(shù)在COMSOL with MATLAB二次開發(fā)平臺中的應(yīng)用，并針對熱傳導(dǎo)問題，詳細給出了在該平臺下采用伴隨法求解基于變密度法的目標函數(shù)靈敏度的計算過程。
　　(2)探討了均勻體熱源和拓撲相關(guān)體熱源分別對熱傳導(dǎo)問題以及流固共軛傳熱問題的拓撲優(yōu)化設(shè)計的影響。為了模擬更加真實的物理問題，在熱傳導(dǎo)問題中考慮了固體