[发明专利]仿生热流通道设计方法

权利要求书

1.一种仿生热流通道设计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)、根据设计对象的外形尺寸，建立设计用的体-点分析模型，包括根据实际工况，为设计域施加热源及热边界条件，为热沉点施加温度条件，为设计域赋予低导热材料；

2)、生长主热流通道：以热沉点为起点，沿温度梯度最大方向形成主热流通道，并用导热系数高的材料填充主热流通道；

3)、逐次生长次热流通道：对已生长热流通道的设计对象进行有限元热分析，找到设计域内温度最高的点，以该点为圆心，以一定值为半径作球面，选择该球面内的某一通道为候选母枝，该母枝需保证其上的点和温度最高点相连的候选子枝不与已有的通道交叉，以候选母枝上的两个黄金分割点为次热流通道候选的起点，两个黄金分割点分别为0.618l和0.382l，l为候选母枝的长度，以设计域温度最高点为次热流通道的终点，按照下式分别计算各个候选通道下的结构总热阻，选择结构总热阻最小的黄金分割点为实际起点，

式中，n表示热流通道的个数；D_i和L_i分别是第i个热流通道的宽度与长度；

4)、按照下式，从末枝开始，更新上一级宽度，一级级更新，直到更新所有已经生成的热流通道的宽度，

式中，D_1j、D_2j表示第j级分支的两个子枝的宽度，D_3j表示两个子枝对应的母枝的宽度；λ为宽度系数；v为当前结构的总体积；α为体积给定值，用高导热材料填充更新后的次热流通道；

5)、当生成的所有热流通道的体积达到上限值φ或者生成分枝前后两步最高温度之差与当前步最高温度之比小于给定值，则停止次枝生长，否则重复步骤3)-4)。

2.根据权利要求1所述仿生热流通道设计方法，其特征在于，所述步骤4)中体积给定值α比φ小5％；φ为预先设定的结构总热流通道体积上限。