基于Star-CCM+二次开发的流体拓扑优化

来源：计算力学学报杂志2026年第1期北京时间：

作者：程炜,霍泽凯,李晶,张晓鹏,王亚光

单位：大连理工大学 力学与航空航天学院, 大连 116024,北京机电工程研究所, 北京 100083,北京机电工程研究所, 北京 100083,大连理工大学 力学与航空航天学院, 大连 116024,大连理工大学 力学与航空航天学院, 大连 116024

摘要：流体拓扑优化为流道设计提供了新的思路,然而流体拓扑优化具有高度复杂的计算并且在三维问题中涉及高额的计算成本。计算流体动力学CFD(Computational Fluid Dynamics)软件具有稳定高效的数值求解器以及强大的并行计算能力。本文基于Star-CCM+软件,在密度法框架下开展了压降最小化的流体拓扑优化研究。利用软件内置的求解器并结合伴随变量法进行灵敏度分析,通过高斯权重分布的灵敏度过滤技术对灵敏度信息进行处理,并使用C++实现的移动渐进线算法迭代更新设计变量。最后,通过对两个不规则三维复杂设计域的拓扑优化,验证了本文所提方法的有效性。

关键词：流体拓扑优化,Star-CCM+,变密度法,移动渐近线算法,