CN119397962A 一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优化方法 （中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所）

一种以综合性能优度因子为目标的伴随格以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹标提出来的综合性能优度因子作为优化目标进21.一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优化方法，其特征在于，所述方法以格子玻尔兹曼方法LBM为求解器进行求解，通过求解格子玻尔兹曼方程计算流2.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优3.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优;8为温度分布函数，g"是温度平衡态分布函数；;g"是温度平衡态分布函数。4.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优3;5.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优;为温度场伴6.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优;r7.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优;8.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优子玻尔兹曼方程LBE的求解中，核心的碰撞部和迁移步求解结合图形处理器GPU进行加速，9.根据权利要求1所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑优公式中得到传统优化目标和新提出的优化目标对应的伴随方410.根据权利要求7所述的一种以综合性能优度因子为目标的伴随格子玻尔兹曼拓扑5致的散热问题严重制约着系统的安全可靠运行。特别是在发动机和电子芯片的散热设计孔骨架来提升换热性能，而评价该骨架换热能力的指标通常是面积优度因子（Aera分方法进行求解，但该方法在面临复杂流固边界时需对网格进行复杂处理且并行性较差，格子玻尔兹曼方法LBM为求解器进行求解，通过求解格子玻尔兹曼方程计算流场及温度场6;;;;g"是温度平衡态分布函数。;;为温度7;r;[0014]进一步的，所述S500和S600中伴随格子玻尔兹曼方程LBE的形式和目标函数密切8s:s:9本发明通过对多孔骨架的评价指标提出来的综合性能优度因子作为优化目标进[0021]本发明以格子玻尔兹曼方法为求解器进行求解，基于CUDA结合GPU加速技术实现拓扑优化方法，所述S300的流场数据包括速度和压力等，所述流场格子玻尔兹曼方程LBE;;[0031]传统现有的方法采用传统有限体积方法、有限元方法或但该方法在面临复杂流固边界时需对网格进行复杂处理且并行性较差，而拓扑优化每次更新流固体分布之后都要进行流场求解，因此计算成本极大。实施例以格子玻尔兹曼方法;;[0033]传统现有的方法采用传统有限体积方法、有限元方法或但该方法在面临复杂流固边界时需对网格进行复杂处理且并行性较差，而拓扑优化每次更新流固体分布之后都要进行温度场求解，因此计算成本极大。实施例以格子玻尔兹曼方法;f;;伴随场收敛只需要5400步而传统目标则需要10100步，这表明提出的新目标可以有效缩短;所以在热流密度q固定的条件下热流面温度越小对应的对流换热系数[0044]图6是流体体积约束为50%时的pareto前沿（帕累托前沿，指在多目标决策问题;r;