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通過(guò)STAR-CCM+拓?fù)?em>優(yōu)化并平順化的某流道模型 2.3 豐富的優(yōu)化模式實(shí)現(xiàn)管路優(yōu)化 STAR-CCM+的拓?fù)?em>優(yōu)化功能實(shí)現(xiàn)了流道從無(wú)到有的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

優(yōu)化設(shè)計(jì)后的分析結(jié)果如圖6所示，熱流道內(nèi)部，箭頭標(biāo)示位置，已經(jīng)沒(méi)有溫度過(guò)低趨勢(shì)，而熱流道外部也有相同結(jié)果。圖五 熱澆道之原始設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)變更比較圖六 優(yōu)化后之塑料流動(dòng)波前溫度分析：(a) 熱流道內(nèi)部 ，(b) 熱流道外部 (時(shí)間:EOF)實(shí)際試模結(jié)果如圖七、圖八，結(jié)果顯示建準(zhǔn)電機(jī)將熱澆道做局部優(yōu)化后，產(chǎn)品射出時(shí)不合理壓力過(guò)高情況已經(jīng)獲得改善。

本案例是使用NX進(jìn)行繪制，F(xiàn)LOW-3D (x) 能夠直接讀取NX的圖檔，作為優(yōu)化的參考。3. 流道設(shè)計(jì) FLOW-3D (x) 能夠直接讀取 NX 的prt圖文件，直接抓取特征參數(shù)并且進(jìn)行計(jì)算，因此在流道設(shè)計(jì)時(shí)我們做了一些修改，改以拉伸+左右偏置尺寸建立流道的基本厚度 (后面再加上拔模以及圓角特征)，這樣是為了減少圖面建立時(shí)可能發(fā)生的錯(cuò)誤。

本案例是使用NX進(jìn)行繪制，F(xiàn)LOW-3D (x) 能夠直接讀取NX的圖檔，作為優(yōu)化的參考。3. 流道設(shè)計(jì) FLOW-3D (x) 能夠直接讀取 NX 的prt圖文件，直接抓取特征參數(shù)并且進(jìn)行計(jì)算，因此在流道設(shè)計(jì)時(shí)我們做了一些修改，改以拉伸+左右偏置尺寸建立流道的基本厚度 (后面再加上拔模以及圓角特征)，這樣是為了減少圖面建立時(shí)可能發(fā)生的錯(cuò)誤。

使用 COMSOL Desktop? 重現(xiàn)拓?fù)?em>優(yōu)化問(wèn)題 這篇博客深入探討了使用 COMSOL API 和 LiveLink? for MATLAB? 進(jìn)行多物理場(chǎng)拓?fù)?em>優(yōu)化，并概述了其他相關(guān)的主題，包括有限元和設(shè)計(jì)靈敏度分析以及后處理。COMSOL API 和 LiveLink ? for MATLAB? 使初學(xué)者能夠使用最少的編程實(shí)現(xiàn)高級(jí)拓?fù)?em>優(yōu)化。

最后建立了多場(chǎng)耦合綜合作用的三維平板式 SOFC 蠕變損傷模型，對(duì)三種不同流道平板式 SOFC 下的蠕變損傷進(jìn)行對(duì)比研究，為優(yōu)化平板式 SOFC 氣體流道布置提供理論和數(shù)據(jù)支持。

圖2 流固耦合類型設(shè)置【優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)設(shè)置】在COMSOL中設(shè)置拓?fù)?em>優(yōu)化，然后設(shè)置最小應(yīng)變能和閾值體積上限為0.3和0.5。最大迭代次數(shù)為100次，優(yōu)化容差設(shè)置為0.001。圖3 拓?fù)?em>優(yōu)化參數(shù)設(shè)置【優(yōu)化結(jié)果云圖】提取不同閾值優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)云圖。

文章來(lái)源：comsol實(shí)例解析

本分享基于SMLP插值方法，在商業(yè)軟件COMSOL中復(fù)現(xiàn)傳熱拓?fù)?em>優(yōu)化中的經(jīng)典體-點(diǎn)問(wèn)題。本分享主要分為兩個(gè)部分：模型介紹以及在軟件操作。1，模型介紹體-點(diǎn)問(wèn)題可以理解為整個(gè)優(yōu)化區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生的熱量全部通過(guò)一點(diǎn)（熱沉）傳遞到外界。所以其余邊界設(shè)置成絕緣邊界。主要問(wèn)題是為了找到滿足目標(biāo)函數(shù)的高導(dǎo)熱材料的分布。

既然兩級(jí)空壓機(jī)的性能更加突出，那么對(duì)兩級(jí)之間的流道設(shè)計(jì)也是整個(gè)兩級(jí)空壓機(jī)設(shè)計(jì)的重要一環(huán)，如何設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀的內(nèi)部流道呢？我們可以從理論分析與有限元仿真相結(jié)合的方法對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。圖1 流道截面圖 首先利用流體力學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)其流道初步設(shè)計(jì)，圖1是公司的某款兩級(jí)壓縮的內(nèi)部流道的截面三維圖。

以下將深入說(shuō)明如何應(yīng)用熱流道穩(wěn)態(tài)分析。 應(yīng)用一：在不須模擬模穴的情況下，使用熱流道穩(wěn)態(tài)分析優(yōu)化熱流道設(shè)計(jì)： 步驟1：新增射出成形項(xiàng)目，網(wǎng)格模型必須含有進(jìn)澆點(diǎn)、模穴與熱流道。雖然熱流道穩(wěn)態(tài)分析會(huì)忽略模穴的計(jì)算，但使用者仍必須在項(xiàng)目中提供模穴。

優(yōu)化前的模型1為等長(zhǎng)直流道液冷板，作者前期研究分析表明，該型冷板存在外側(cè)流道冷卻液流量明顯大于內(nèi)側(cè)冷卻液流量，各流道流量分配不均勻的弊端，導(dǎo)致液冷板溫度分布不均勻，如圖5a 所示，進(jìn)而使得電池組散熱不均勻。

當(dāng)壁面接觸角為30度的時(shí)候液滴向錐形流道窄端發(fā)生自輸運(yùn)，從圖中可以看到本文模型中液滴的運(yùn)動(dòng)情況和參考文獻(xiàn)中液滴的運(yùn)動(dòng)情況基本一致。圖11 如圖12所示，為壁面接觸角為170度液滴的運(yùn)動(dòng)情況。其中（a）為本文模型的結(jié)果，（b）為參考文獻(xiàn)[1]的結(jié)果。當(dāng)壁面接觸角為170度的時(shí)候液滴向錐形流道寬端發(fā)生自輸運(yùn)。

解決方案 多澆口位置優(yōu)化設(shè)定：比較不同的流道和澆口設(shè)計(jì)的流動(dòng)結(jié)果，以獲得最佳多澆口與流道設(shè)計(jì)。 控制單一變形方向以及達(dá)到較小變形量：透過(guò)Moldex3D精準(zhǔn)的模流分析，進(jìn)行可以獲得變形方向一致且變形量較小的優(yōu)化流道設(shè)計(jì)。

當(dāng)壁面接觸角為30度的時(shí)候液滴向錐形流道窄端發(fā)生自輸運(yùn)，從圖中可以看到本文模型中液滴的運(yùn)動(dòng)情況和參考文獻(xiàn)中液滴的運(yùn)動(dòng)情況基本一致。圖11 如圖12所示，為壁面接觸角為170度液滴的運(yùn)動(dòng)情況。其中（a）為本文模型的結(jié)果，（b）為參考文獻(xiàn)[1]的結(jié)果。當(dāng)壁面接觸角為170度的時(shí)候液滴向錐形流道寬端發(fā)生自輸運(yùn)。

[6] 沈彤,許兆林.某組合型冷板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化[J].艦船電子對(duì)抗,2019,42(2):103-105.[7] 翟妮娜.S型流道液冷冷板性能分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D].西安：西安電子科技大學(xué),2013.[8] 何偉,黃春躍,梁穎.基于正交設(shè)計(jì)的LTCC基板微流道散熱性能研究[J].機(jī)械強(qiáng)度,2019,41(5):1223-1227.

圖三 優(yōu)化后的澆口系統(tǒng)(冷流道)圖四 優(yōu)化后的澆口系統(tǒng)(冷流道)及流動(dòng)波前結(jié)果圖五顯示了具有三個(gè)閥門(mén)澆口的填充方式(材料數(shù)據(jù)：PP-SABIC PP PHC26 (MFI = 8g / 10min))。 圖六則呈現(xiàn)冷流道系統(tǒng)的填充方式，這種設(shè)計(jì)使三個(gè)閘門(mén)的操作與直接三閘門(mén)系統(tǒng)非常相似(材料數(shù)據(jù)：PP – TAIRIPROK4535 (MFI = 35g / 10min))。

針對(duì)常用的風(fēng)冷散熱系統(tǒng)，闡述了不同類型的特點(diǎn)，綜述了國(guó)內(nèi)外在電池內(nèi)部流道、進(jìn)出風(fēng)口結(jié)構(gòu)、冷卻空氣流體參數(shù)等方面開(kāi)展的仿真與實(shí)驗(yàn)研究，以及采用優(yōu)化算法和優(yōu)化策略，改善電池內(nèi)部溫度和溫差的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究。為克服風(fēng)冷散熱系統(tǒng)冷卻效率低及密封性不足的問(wèn)題，基于風(fēng)冷散熱系統(tǒng)的混合冷卻系統(tǒng)被研究者廣泛提出。