基于三周期极小曲面的三维多孔散热结构的设计与优化方法

    公开(公告)号:CN111737835A

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010597487.1

    申请日:2020-06-28

    Abstract: 基于三周期极小曲面的三维多孔散热结构的设计与优化方法,属于计算机辅助设计领域。首先,通过三周期极小曲面的隐式函数表示来建立多孔结构。其次,根据稳态热传导方程,将散热问题转化为在给定约束条件下散热弱度的最小化问题。然后,利用全局-局部插值的方法直接求解参数函数。最后,对建模问题进行周期优化和壁厚优化,得到了具有光滑周期和壁厚变化的优化后的多孔鞘状结构。本发明的多孔结构大大改善了散热性能、热传导的效率和效能。本发明设计的多孔结构具有光滑性、全连通性、可控性、准自支撑性等特性,这些特质确保了该类结构的适用性和可制造性,适用于3D打印制造方法,打印过程的内部结构无需额外支撑,节省打印时间和打印材料。

    基于三周期极小曲面的三维多孔散热结构的设计与优化方法

    公开(公告)号:CN111737835B

    公开(公告)日:2021-10-15

    申请号:CN202010597487.1

    申请日:2020-06-28

    Abstract: 基于三周期极小曲面的三维多孔散热结构的设计与优化方法,属于计算机辅助设计领域。首先,通过三周期极小曲面的隐式函数表示来建立多孔结构。其次,根据稳态热传导方程,将散热问题转化为在给定约束条件下散热弱度的最小化问题。然后,利用全局‑局部插值的方法直接求解参数函数。最后,对建模问题进行周期优化和壁厚优化,得到了具有光滑周期和壁厚变化的优化后的多孔鞘状结构。本发明的多孔结构大大改善了散热性能、热传导的效率和效能。本发明设计的多孔结构具有光滑性、全连通性、可控性、准自支撑性等特性,这些特质确保了该类结构的适用性和可制造性,适用于3D打印制造方法,打印过程的内部结构无需额外支撑,节省打印时间和打印材料。

    基于三周期极小曲面的双流体多孔换热器的优化与设计方法

    公开(公告)号:CN115292827A

    公开(公告)日:2022-11-04

    申请号:CN202210767704.6

    申请日:2022-07-01

    Abstract: 本发明公开了一种基于三周期极小曲面的双流体多孔换热器的优化与设计方法,包括:步骤1:双流体多孔换热器的函数表示;步骤2:建立优化数学模型;步骤3:优化流程和改进优化求解器。本发明主要针对增强双流体换热器的换热效率的问题,基于三周期极小曲面的多孔结构具有天然的换热优势,例如高比表面积比增加了双流体的接触面积,全连通性和高度平滑性能够减少流动阻力;在优化模型中通过几何参数变量直接控制双流体间的壁厚,避免了添加复杂的壁厚约束;其次,加入单调规划算子的优化求解器更适合复杂结构的优化,加快优化的收敛速度;此外,多孔换热器的函数表示能够保证模型的精度,良好的平滑性、连通性和自支撑性还有利于增材制造。

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