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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种热超构器件及其拓扑优化设计方法与制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115374584B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210980077.4，技术领域涉及：G06F30/18；该发明授权一种热超构器件及其拓扑优化设计方法与制备方法是由肖蜜;沙伟;高亮;黄明喆设计研发完成，并于2022-08-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种热超构器件及其拓扑优化设计方法与制备方法在说明书摘要公布了：本发明属于结构优化相关技术领域，其公开了一种热超构器件及其拓扑优化设计方法与制备方法，该设计方法包括以下步骤：1采用全参数各向异性热传导张量空间描述任意混合材料结构的等效热传导张量集合，并确定二相混合材料的全参数各向异性热传导张量空间的大小和形状；2基于数值均匀化方法建立优化热超构器件的拓扑功能单胞构型与宏观等效热传导张量之间的关系，进而建立可遍历全参数各向异性空间的拓扑功能单胞设计模型；同时计算待优化热超构器件所需的理论热传导张量；3基于拓扑功能单胞设计模型及计算得到的理论热传导张量设计超热构器件的拓扑结构。本发明可以高效和准确的逆向设计具有特定热传导张量属性的拓扑功能单胞。

本发明授权一种热超构器件及其拓扑优化设计方法与制备方法在权利要求书中公布了：1.一种热超构器件的拓扑优化设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤： 1采用全参数各向异性热传导张量空间描述任意混合材料结构的等效热传导张量集合，并确定二相混合材料的全参数各向异性热传导张量空间的大小和形状； 2基于数值均匀化方法建立优化热超构器件的拓扑功能单胞构型与宏观等效热传导张量之间的关系，进而建立可遍历全参数各向异性空间的拓扑功能单胞设计模型；同时计算待优化热超构器件所需的理论热传导张量； 3基于拓扑功能单胞设计模型及计算得到的理论热传导张量设计超热构器件的拓扑结构； 宏观等效热传导张量κH的计算公式为： 式中，是拓扑功能单胞每个有限单元节点上的温度，是由初始独立的测试热流施加后对每个有限单元进行计算得到的；Te是局部温度场，是由初始独立的测试热流施加后对整个拓扑功能单胞进行计算得到的；κρe是每个有限单元的热导率，ρe表示每个单元的密度； 边界上的热流q满足的关系如下： 其中qin和qout分别表示进出界面lj的热流，表示热流在界面lj的方向分量；通过联合求解各个子区域的热传导方程，即可获得各个子区域热传导张量之间的关系： 其中T表示温度场，κ表示热传导张量，上标i表示子区域。

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