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申请/专利权人：中南大学

摘要：本发明公开了基于拓扑优化用于不同传热需求的传热沥青路面设计方法，首先根据公路自然区划确定沥青路面不同传热需求，利用灰熵关联法确定不同传热需求下传热沥青路面设计变量；其次采用拓扑优化方法根据不同传热需求构建不同优化目标函数，构建沥青路面拓扑优化传热模型，通过迭代计算得到不同传热需求下传热沥青路面基本结构。本发明将传热沥青路面设计从工程问题转化成数学问题，不仅可以设计出应用于不同传热需求下的沥青路面，且其传热能力同比现有技术得到大幅提升。

主权项：1.基于拓扑优化用于不同传热需求的传热沥青路面设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：根据不同公路自然区划确定不同沥青路面不同传热需求，确定不同传热需求下传热沥青路面设计变量；S2：根据路面传热材料的热物参数以及沥青路面结构特性对确定约束参数以及约束范围；S3：利用拓扑优化中的变密度法构建不同传热需求下传热沥青路面设计目标函数；S4：基于COMSOL多物理场软件构建沥青路面传热模型，确定所需路面传热特性参数；所述S4中，构建沥青路面传热模型的方法包括：S41：建立沥青路面几何模型，包括几何尺寸、计算域以及边界条件；S42：边界条件包括：对流换热、热辐射以及热绝缘；S43：确定沥青路面材料参数包括：导热系数、热容、密度；S44：确定计算方法，采用瞬态传热计算沥青路面温度变化；S5：基于沥青路面传热模型构建拓扑优化传热数学模型；所述S5中，构建拓扑优化数学模型的方法包括：S51：基于沥青路面传热模型，插入COMSOL多物理场软件自带的拓扑优化模块，并根据不同传热需求定义传热优化设计域以及采用的优化方法；S52：在优化模块内定义不同传热需求的目标函数、设计变量以及约束变量范围；S53：定义优化迭代步数；S6：迭代求解拓扑优化传热数学模型；S7：基于满足终止条件的计算结构，得到不同传热需求下传热沥青路面基本结构；S8：基于COMSOL多物理场软件计算拓扑优化后传热沥青路面基本传热性能；S9：判断不同传热需求下传热沥青路面传热性能是否满足设计需求，若满足，则结构设计合理；若不满足，则需要重新修改设计变量以及约束条件范围，重复S3到S8，直至满足设计要求。

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百度查询： 中南大学 基于拓扑优化用于不同传热需求的传热沥青路面设计方法