论文摘要
本文提出一种模具冷却通道截面设计的拓扑优化方法。根据直通道的特性建立等效的温度场模型,用均匀流体速度场代替湍流流速场,构建对流换热方程,并用第三类边界条件对流道入口温度边界进行描述。建立考虑热应力的热-力耦合模型,对模具结构的热机械性能进行描述。通过引入离散体过滤法得到含圆形通道的截面拓扑,并加入几何约束解决离散体法导致的相混问题。分别以模具表面的平均温度和位移均匀性为优化目标及约束条件,构建拓扑优化列式。通过平顶模具与U型模具设计实例,验证了本文方法的可行性。设计结果表明,本文方法能够得到清晰的拓扑结构,而且优化结果满足给定的管径、管间距及管到模面距离等尺寸约束。
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 赵曦,刘义畅,方喆,胡平,周明东
关键词: 通道冷却,离散体过滤,拓扑优化,几何约束,热流固耦合
来源: 计算力学学报 2019年05期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 汽车工业
单位: 大连理工大学汽车工程学院,上海交通大学机械与动力工程学院,上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室
基金: 国家自然科学基金(51705311,51790170),上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室课题(MSVZD201709)资助项目
分类号: U466
页码: 597-602
总页数: 6
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