一种基于Lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法技术

技术编号:41381258 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-20 10:23
本发明专利技术一种基于Lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,包括以下步骤:根据材料参数和网格单元信息构建热传导矩阵K、热容矩阵C,然后对有限元方程转换得到Lyapunov方程基本求解形式;根据结构拓扑优化需求,确定优化目标参数矩阵Q,得到拓扑优化列式;利用任意降阶方法得到降阶矩阵,对Lyapunov方程进行降阶;求解一次Lyapunov方程得到矩阵P,得到等效目标函数,并利用伴随法再次求解一次Lyapunov方程进行灵敏度分析;根据计算得到目标函数和约束函数相应的灵敏度,利用任意优化求解器进行优化求解,判断结构拓扑优化问题是否达到收敛,根据求解的目标函数灵敏度对热传导结构拓扑优化问题的设计变量进行更新,更新热传导结构构型,直到收敛,输出热传导最终的结构优化构型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构优化,尤其涉及一种基于lyapunov方法的瞬态热传导拓扑优化方法。


技术介绍

1、随着科技的不断进步,瞬态热传导拓扑优化成为热传导领域的一项热门研究课题。这一技术的涌现源于对热传导效率的不断追求,尤其是在电子器件、能源系统和材料科学等领域。本综述将深入探讨瞬态热传导拓扑优化的背景、目前的研究现状、关键挑战以及未来的发展方向,以期为该领域的研究提供全面而深入的了解。

2、稳态热传导优化方法在热传导领域取得了显著的成功,然而,随着电子器件越来越小、能源系统对效率要求不断提高,瞬态热传导问题变得愈加重要。瞬态热传导涉及到在时间上变化的热传导过程,其特性和挑战迥异于稳态热传导。传统的优化方法无法有效地解决瞬态条件下的热传导问题,因此,瞬态热传导拓扑优化的需求日益迫切。

3、当前的瞬态热传导拓扑优化研究主要集中在两个方面:一是基于数值模拟和计算方法的理论研究,二是通过实验验证的实际应用。在数值模拟方面,研究者们借助数学建模和计算方法,深入研究了瞬态条件下的热传导机制,并提出了一系列拓扑优化算法。这些算法旨在通过调整材料结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于Lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,其特征在于:所述根据拓扑模型的材料参数构建热传导矩阵K、热容矩阵C,然后对有限元方程转换得到Lyapunov方程基本求解形式,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于Lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,其特征在于:所述根据结构拓扑优化需要确定优化目标参数矩阵Q,得到拓扑优化列式具体包括以下步骤:

4.根据权利要求2所述的一种基于Lyapunov方法的瞬态热传...

【技术特征摘要】

1.一种基于lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,其特征在于:所述根据拓扑模型的材料参数构建热传导矩阵k、热容矩阵c,然后对有限元方程转换得到lyapunov方程基本求解形式,具体包括以下步骤:

3.根据权利要求1所述的一种基于lyapunov方法的瞬态热传导结构拓扑优化方法,其特征在于:所述根据结构拓扑优化需要确定优化目标参数矩阵q,得到拓扑优化列式具体包括以下步骤:

4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:阎琨刘东宇阎军
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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