大变形下周期性轴对称多孔微结构等效导热系数分析

来源：计算力学学报杂志2025年第3期北京时间：

作者：阎军,刘志辉,隋倩倩,聂英豪,范志瑞

单位：大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连理工大学宁波研究院, 宁波 315016,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连工业大学 机械工程与自动化学院, 大连 116034,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系 工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室, 大连 116024

摘要：周期性多孔微结构广泛应用于新型柔性变体飞行器结构设计中。飞行器高速运行产生大量热的同时会发生严重的变形,多孔微结构的变形将直接影响到结构的散热效果。目前,关于周期性多孔微结构变形与等效导热系数之间的关系尚未得到充分的研究。因此,本文开展大变形下三种周期性轴对称多孔微结构等效导热系数分析研究。基于逆向运动非线性分析方法,建立了考虑均匀压缩位移载荷下三种微结构大变形非线性分析模型,实现了三种微结构发生大变形下变形前结构形状的求解。利用稳态热传导方法求解变形前后结构的等效导热系数,并对比探讨变形与等效导热系数的变化规律。研究结果表明,大变形情况下,随着压缩位移的增大,周期性轴对称多孔微结构变形前形状发生显著变化,等效导热系数的变化量最大接近90%,因此需考虑大变形下微结构等效导热系数的变化。本研究为大变形情况下多孔微结构的传热设计提供了理论依据。

关键词：大变形,周期性,多孔微结构,逆向运动,等效导热系数,

基金资助：国家自然科学基金(12432005;U1906233;11732004;1230020756;12302147);国家重点研发计划(2021YFA1003501);大连市支持高层次人才创新创业项目(2021RD16);辽宁省兴辽英才计划(XLYC2002108);辽宁省博士科研启动基金计划(2024-BSBA-05)资助项目.