Topology optimization of contact-aided thermo-mechanical regulators

拓扑优化被用于系统地设计接触辅助热机械调节器，即其有效热导率可通过机械变形和接触进行调节的组件。热机械相互作用是使用完全耦合的非线性热机械有限元框架建模的。为获得复杂的热传递响应，组件利用自接触，并使用第三种介质接触方法进行建模。通过使用传统的基于梯度的算法解决拓扑优化问题来调节调节器的有效传热特性。文中提出了几种开关、二极管和三极管形式的热机械调节器设计。

论文旨在通过拓扑优化设计接触辅助热力学调节器，解决热力学调节器中有效热导率可通过机械变形和接触调节的问题。

通过全耦合非线性热力学有限元框架模拟热力学相互作用，利用第三介质接触方法建模自接触，使用传统梯度优化算法解决拓扑优化问题，设计出多种形式的热力学调节器。

实验展示了多种热力学调节器的设计，包括开关、二极管和三极管。

最近的相关研究包括“Topology optimization of nonlinear thermoelastic problems using the asymptotic numerical method”和“Topology optimization of heat conduction problems using the finite volume method with unstructured meshes”等。