Exemple 6 : Conception de topologie pour maximiser la conduction thermique
Pour cet exemple, utilisez le modèle de support, heat_sink.prt.
Description
Cet exemple montre comment utiliser l'optimisation de topologie pour concevoir une structure légère ayant une bonne conductivité thermique.
Fonctions en surbrillance
Minimiser la conformité du transfert de chaleur, restriction de fraction massique, restrictions de fabrication périodiques (répétitions)
Enoncé du problème d'optimisation
Le problème d'optimisation suivant sera créé et résolu :
• Objectif :
◦ Minimiser la conformité du transfert de chaleur
• Soumis à :
◦ Fraction massique <= 0.2
Lorsque l'objectif consiste à minimiser la conformité du transfert de chaleur, il convient de maximiser la conduction de chaleur dans l'espace de conception donné.
Analyse
L'exemple contient une analyse. Les charges/restrictions sont illustrées dans l'image ci-dessous :
Contrôle de maillage
Taille max. d'élément : 2 mm
Région de topologie
• Références :
Le composant de support, hormis la région de volume 1, comme illustré dans l'image ci-dessous :
• Fraction massique initiale : 0.2
Lorsque la fraction massique est utilisée comme une restriction, il est recommandé d'utiliser la même valeur liée à la restriction que la valeur de fraction massique initiale.
• Restrictions de fabrication :
◦ Répétition le long de l'axe X du repère CS0, pas = 25 mm
◦ Répétition le long de l'axe Z du repère CS0, pas = 25 mm
◦ Taille min. de membre : 4 mm
Il est recommandé de définir une taille minimale de membre égale à au moins deux fois la taille de l'élément de maillage.
◦ Fraction étalée : 0.5
Objectif de conception
Minimiser la conformité du transfert de chaleur
Restriction de conception
Fraction massique <= 0.2
Etude d'optimisation
L'étude fait référence à la région de topologie définie, aux objectifs de conception et aux restrictions
Paramètres avancés :
• Nombre max. de cycles de conception = 50
• Ajoutez le paramètre DOPT TPQVOL et définissez la valeur sur 0.
En définissant le paramètre DOPT TPQVOL sur 0, le programme ne met pas à l'échelle QVOL (génération de chaleur interne) avec la densité des éléments, ce qui permet de maintenir une chaleur constante pendant l'optimisation de la topologie. Cela est nécessaire lorsque vous effectuez une optimisation de topologie avec génération de chaleur interne.
• Pour les fichiers de sortie d'analyse, seuls le premier et le dernier cycles sont demandés.
• Utilisez les paramètres par défaut pour tous les autres paramètres d'analyse et de conception.
Résultat de topologie
• Isosurface de densité de topologie
• Densité de l'élément de topologie
Reconstruction de géométrie
• Modèle facettisé
• Modèle solide
