精密器件的發(fā)熱功率持續(xù)攀升而導(dǎo)致的散熱問題嚴(yán)重制約著系統(tǒng)的安全可靠運行。由于尺寸和形狀結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法未能充分挖掘散熱結(jié)構(gòu)的潛能，仍然存在諸多有待改進的研究技術(shù)和手段。因此，本文對高熱流密度條件下高溫部件內(nèi)冷通道優(yōu)化設(shè)計(材料最佳布置)展開研究，建立高溫部件冷卻通道優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型和求解方法，以工程問題中常見的多場耦合問題為研究重點，設(shè)計優(yōu)良的散熱結(jié)構(gòu)，建立多物理場拓撲優(yōu)化方法，分析拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)的復(fù)雜流動傳熱機理，揭示優(yōu)化結(jié)構(gòu)的耦合對流換熱內(nèi)在機理，為工程應(yīng)用提供理論與實踐指導(dǎo)。