A new methodology for thermostructural topology optimization: Analytical definition and validation

拓扑优化 组分(热力学) 拓扑(电路) 计算机科学 数学优化 涡轮机 机械工程 工程类 数学 结构工程 有限元法 热力学 电气工程 物理
作者
Riccardo Caivano,Andrea Tridello,Marco Codegone,Giorgio Chiandussi
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications [SAGE Publishing]
卷期号:235 (3): 481-500 被引量:5
标识
DOI:10.1177/1464420720970246
摘要

In the last few years, the rapid diffusion of components produced through additive manufacturing processes has boosted the research on design methodologies based on topology optimization algorithms. Structural topology optimization is largely employed since it permits to minimize the component weight and maximize its stiffness and, accordingly, optimize its resistance under structural loads. On the other hand, thermal topology optimization has been less investigated, even if in many applications, such as turbine blades, engines, heat exchangers, thermal loads have a crucial impact. Currently, structural and thermal optimizations are mainly considered separately, despite the fact that they are both present and coupled in components in service condition. In the present paper, a novel methodology capable of defining the optimized structure under simultaneous thermomechanical constraints is proposed. The mathematical formulation behind the optimization algorithm is reported. The proposed methodology is finally validated on literature benchmarks and on a real component, confirming that it permits to define the topology, which presents the maximized thermal and mechanical performance.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
sln发布了新的文献求助10
刚刚
flsqw完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
DD完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
刚刚
我吗完成签到 ,获得积分10
1秒前
fwz完成签到,获得积分10
1秒前
jiewa发布了新的文献求助10
1秒前
zheng发布了新的文献求助10
1秒前
胡玲完成签到 ,获得积分10
1秒前
gaoqg完成签到,获得积分10
1秒前
甜美的大门完成签到,获得积分10
1秒前
zhangxin完成签到,获得积分10
2秒前
失眠鹤完成签到,获得积分10
2秒前
Ai完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
pyy发布了新的文献求助10
2秒前
失眠的安卉完成签到,获得积分10
3秒前
Meredith发布了新的文献求助10
3秒前
橘生淮北1021完成签到 ,获得积分10
3秒前
peterwang35完成签到,获得积分10
3秒前
Cc发布了新的文献求助10
3秒前
洋洋发布了新的文献求助10
4秒前
zy发布了新的文献求助10
4秒前
科研通AI6.4的应助被zz采纳,获得30
4秒前
端庄的奇异果完成签到 ,获得积分10
4秒前
花藤梦蝶完成签到 ,获得积分10
4秒前
米九发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
顺利的夜梦完成签到,获得积分10
4秒前
跳跳虎完成签到,获得积分10
5秒前
liuzhixiang完成签到 ,获得积分10
5秒前
liuyifei完成签到,获得积分10
5秒前
咕咕鸟发布了新的文献求助10
5秒前
hjw1471完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
even完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
wjn完成签到,获得积分10
7秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8091966
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9504277
关于积分的说明 21440378
捐赠科研通 7664221
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405088
关于科研通互助平台的介绍 2533466
邀请新用户注册赠送积分活动 2443856