一种动力电池水冷流板的流道拓扑优化设计方法

    公开(公告)号:CN114925572B

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202210589096.4

    申请日:2022-05-26

    Inventor: 周明东 耿达 魏创

    Abstract: 本发明公开了一种面向动力电池水冷流板的流道拓扑优化设计方法,涉及热流体拓扑优化相关技术领域。本发明采用Darcy渗流模型等效描述流体流动行为,并依此建立对流散热模型。与已有基于高保真流体模型的冷却流道拓扑优化方法相比,本发明所公开方法可显著降低流体仿真和灵敏度分析的复杂度,提高拓扑优化计算效率。与当前动力电池常用的规则流道布局相比,采用本发明所公开方法设计的二维平面冷却流道散热性能更优,亦可提升动力电池产品开发效率。

    一种动力电池水冷流板的流道拓扑优化设计方法

    公开(公告)号:CN114925572A

    公开(公告)日:2022-08-19

    申请号:CN202210589096.4

    申请日:2022-05-26

    Inventor: 周明东 耿达 魏创

    Abstract: 本发明公开了一种面向动力电池水冷流板的流道拓扑优化设计方法,涉及热流体拓扑优化相关技术领域。本发明采用Darcy渗流模型等效描述流体流动行为,并依此建立对流散热模型。与已有基于高保真流体模型的冷却流道拓扑优化方法相比,本发明所公开方法可显著降低流体仿真和灵敏度分析的复杂度,提高拓扑优化计算效率。与当前动力电池常用的规则流道布局相比,采用本发明所公开方法设计的二维平面冷却流道散热性能更优,亦可提升动力电池产品开发效率。

    一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112989671A

    公开(公告)日:2021-06-18

    申请号:CN202110381475.X

    申请日:2021-04-09

    Abstract: 本发明公开了一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法,涉及结构拓扑优化设计领域,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、建立对流散热仿真模型;步骤2、建立对流散热结构拓扑优化模型;步骤3、采用移动渐近线算法更新所述对流散热结构拓扑优化模型的设计变量,判断收敛,如果未收敛,重复步骤2和步骤3,如果收敛,输出优化结果。本发明所提出的方法可在不建立流体模型的情况下准确表征与结构边界相关的对流散热,避免拓扑优化过程中热对流载荷的错误施加,避免基于单元相对密度梯度对流散热结构拓扑优化中的边界材料附着效应,可以避免繁琐、耗时的热流体仿真。

    一种动力电池水冷流板的流道和出入口协同优化方法

    公开(公告)号:CN114912328B

    公开(公告)日:2025-05-02

    申请号:CN202210587865.7

    申请日:2022-05-26

    Inventor: 周明东 耿达 魏创

    Abstract: 本发明公开了一种动力电池水冷流板的流道和出入口协同优化方法,涉及热流体拓扑优化相关技术领域。本发明采用Darcy渗流模型等效描述流体的流动行为,与稳态不可压的Naiver‑Stokes模型相比,该模型提升了仿真效率,改善了优化的稳健性;本发明采用了基于边界的惩罚格式,实现了冷却流道与流体进出口协同设计,与现有针对固定流体进出口流道的设计方法相比,流体进出口与流道内之间的流体流动及换热行为可以更好地匹配。

    一种动力电池水冷流板的流道和出入口协同优化方法

    公开(公告)号:CN114912328A

    公开(公告)日:2022-08-16

    申请号:CN202210587865.7

    申请日:2022-05-26

    Inventor: 周明东 耿达 魏创

    Abstract: 本发明公开了一种动力电池水冷流板的流道和出入口协同优化方法,涉及热流体拓扑优化相关技术领域。本发明采用Darcy渗流模型等效描述流体的流动行为,与稳态不可压的Naiver‑Stokes模型相比,该模型提升了仿真效率,改善了优化的稳健性;本发明采用了基于边界的惩罚格式,实现了冷却流道与流体进出口协同设计,与现有针对固定流体进出口流道的设计方法相比,流体进出口与流道内之间的流体流动及换热行为可以更好地匹配。

    一种用于轻质防隔热承载结构的多尺度拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112784468B

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202110177692.7

    申请日:2021-02-07

    Inventor: 周明东 耿达

    Abstract: 本发明公开了一种用于轻质防隔热承载结构的多尺度拓扑优化方法,涉及多尺度结构拓扑优化设计领域,包括预测所述复合点阵微结构的等效属性,构建等效属性的显式代理模型;建立热对流扩散方程与线性平衡方程,求解温度场与位移场;建立冷却剂属性与复合点阵等效属性的连续插值格式;建立多尺度拓扑优化模型及其目标函数和约束函数;基于温度场和位移场,计算优化模型的目标函数、约束函数;进行灵敏度分析;迭代更新各个设计变量,直至满足收敛条件。该方法实现了金属、隔热材料、冷却剂多尺度协同优化设计,实现了结构刚度、防隔热性能优化及轻量化。

    一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112989671B

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202110381475.X

    申请日:2021-04-09

    Abstract: 本发明公开了一种可避免边界材料附着的对流散热结构拓扑优化方法,涉及结构拓扑优化设计领域,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1、建立对流散热仿真模型;步骤2、建立对流散热结构拓扑优化模型;步骤3、采用移动渐近线算法更新所述对流散热结构拓扑优化模型的设计变量,判断收敛,如果未收敛,重复步骤2和步骤3,如果收敛,输出优化结果。本发明所提出的方法可在不建立流体模型的情况下准确表征与结构边界相关的对流散热,避免拓扑优化过程中热对流载荷的错误施加,避免基于单元相对密度梯度对流散热结构拓扑优化中的边界材料附着效应,可以避免繁琐、耗时的热流体仿真。

    一种用于轻质防隔热承载结构的多尺度拓扑优化方法

    公开(公告)号:CN112784468A

    公开(公告)日:2021-05-11

    申请号:CN202110177692.7

    申请日:2021-02-07

    Inventor: 周明东 耿达

    Abstract: 本发明公开了一种用于轻质防隔热承载结构的多尺度拓扑优化方法,涉及多尺度结构拓扑优化设计领域,包括预测所述复合点阵微结构的等效属性,构建等效属性的显式代理模型;建立热对流扩散方程与线性平衡方程,求解温度场与位移场;建立冷却剂属性与复合点阵等效属性的连续插值格式;建立多尺度拓扑优化模型及其目标函数和约束函数;基于温度场和位移场,计算优化模型的目标函数、约束函数;进行灵敏度分析;迭代更新各个设计变量,直至满足收敛条件。该方法实现了金属、隔热材料、冷却剂多尺度协同优化设计,实现了结构刚度、防隔热性能优化及轻量化。

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