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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。

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。

华中科技大学（Huazhong University of Science and Technology），简称华中大、华科大 ，位于湖北省武汉市，是中华人民共和国教育部直属的综合性研究型全国重点大学、位列国家“双一流”“985工程”“211工程”、入选“强基计划”“111计划”、卓越工程师教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、国家级新工科研究与实践项目、基础学科拔尖学生培养计划***，是学位授权自主审核单位、全国深化创新创业教育改革示范高校、一流网络安全学院建设示范项目高校、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地，为中欧工程教育平台成员和医学“双一流”建设联盟 、国际应用科技开发协作网 、全球能源互联网大学联盟成员。

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