模具冷却通道截面拓扑优化设计

• 作者: 刘义畅 周明东 方喆 胡平 赵曦
• 来源期刊: 计算力学学报
• 学科: 工学
• 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
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 597-602
• 页数: 6页
• 分类号: O343.6|TB121
• 字数: 3210字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7511/jslx20180905001

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡平	大连理工大学汽车工程学院	152	1527	20.0	32.0
2	赵曦	大连理工大学汽车工程学院	4	35	2.0	4.0
3	刘义畅	上海交通大学机械与动力工程学院	1	0	0.0	0.0
4	方喆	上海交通大学机械与动力工程学院	1	0	0.0	0.0
5	周明东	上海交通大学机械与动力工程学院	1	0	0.0	0.0