[發(fā)明專利]一種基于材料屬性優(yōu)化的仿真網(wǎng)格劃分方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010570298.5
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111883216A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛遼豫;王鋒;李昕;喬津津
• 申請（專利權(quán)）人: 北京電子工程總體研究所
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種基于材料屬性優(yōu)化的仿真網(wǎng)格劃分方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

獲取結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的熱環(huán)境以及熱輸入特性；

根據(jù)所述熱環(huán)境以及熱輸入特性確定所述結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的一維熱傳導(dǎo)特定方向；

獲取所述結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的密度、比熱容以及導(dǎo)熱率；

定義所述結(jié)構(gòu)產(chǎn)品發(fā)生尺寸變化的區(qū)域為非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域；

將所述非基準(zhǔn)尺寸的區(qū)域沿尺寸變化方向進(jìn)行體積切割，得到多個特征區(qū)域；

對各個所述特征區(qū)域的尺寸設(shè)置為與基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸大小相同；

根據(jù)所述非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸變化方向與一維熱傳導(dǎo)方向的相對關(guān)系來對各個所述特征區(qū)域的材料屬性進(jìn)行優(yōu)化；

按照上述特征區(qū)域的材料屬性優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的幾何體進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述對各個所述特征區(qū)域的尺寸設(shè)置為與基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸大小包括：

對各個所述特征區(qū)域在尺寸變化方向進(jìn)行幾何拉伸操作或幾何填充操作，以使得各個所述特征區(qū)域的尺寸設(shè)置為與所述基準(zhǔn)尺寸的尺寸大小。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

所述非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸變化方向與一維熱傳導(dǎo)方向的相對關(guān)系包括：

所述非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸變化方向相同于一維熱傳導(dǎo)方向；

所述非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸變化方向垂直于一維熱傳導(dǎo)方向。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

當(dāng)所述非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸變化方向相同于一維熱傳導(dǎo)方向時，對所述特征區(qū)域的材料屬性進(jìn)行優(yōu)化包括：

ρ_p＝ρ₀；

C_p＝C₀/(L_nb/L_na)；

λ_p＝λ₀×(L_nb/L_na)；

其中，ρ₀為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化前的密度，單位kg/m³，ρ_p為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的密度，單位kg/m³；C₀為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的比熱容，單位J/(kg·K)，C_p為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的比熱容，單位J/(kg·K)；λ₀所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的熱導(dǎo)率，單位為W/(m·K)，λ_p所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的熱導(dǎo)率，單位為W/(m·K)；L_na為序號為n的特征區(qū)域優(yōu)化前的尺寸，單位m，L_nb為序號為n的特征區(qū)域優(yōu)化后的尺寸，單位m。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，

當(dāng)所述非基準(zhǔn)尺寸區(qū)域的尺寸變化方向垂直于一維熱傳導(dǎo)方向時，對所述特征區(qū)域的材料屬性進(jìn)行優(yōu)化包括：

ρ_c＝ρ₀/(S_nb/S_na)；

C_c＝C₀；

λ_c＝λ₀/(S_nb/S_na)；

其中，ρ₀為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化前的密度，單位kg/m³，ρ_p為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的密度，單位kg/m³；C₀為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的比熱容，單位J/(kg·K)，C_p為所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的比熱容，單位J/(kg·K)；λ₀所述特征區(qū)域的材料優(yōu)化后的熱導(dǎo)率，單位為W/(m·K)，S_na為序號為n的特征區(qū)域優(yōu)化前的橫截面面積，S_nb為序號為n的特征區(qū)域優(yōu)化后的橫截面面積。