考慮材料熱物性隨溫度變化的影響，針對蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，假定其內(nèi)部的瞬態(tài)溫度場的分布狀況，并在此假定的基礎(chǔ)上基于三維各向異性熱傳導(dǎo)理論及復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)傳熱分析的熱疊層方法，提出一種針對蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的計(jì)算方法，并推導(dǎo)出蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)瞬態(tài)溫度場分析的有限元方程。應(yīng)用這種方法對熱物性非線性蜂窩夾層復(fù)合材料板的瞬態(tài)溫度場進(jìn)行分析，數(shù)值算例結(jié)果顯示了材料特性的非線性對蜂窩夾層復(fù)合材料板熱傳導(dǎo)的影響，只有非線性程度很小時(shí)忽略非線性因素導(dǎo)致的誤差才可被忽略：當(dāng)非線性程度較強(qiáng)烈時(shí)，考慮非線性因素的計(jì)算結(jié)果與忽略非線性因素的計(jì)算結(jié)果就會產(chǎn)生很大偏差。

      復(fù)合材料結(jié)構(gòu)由于具有強(qiáng)的熱各向異性、非線性、熱耦合性等特點(diǎn)，與各向同性均質(zhì)結(jié)構(gòu)相比，其熱傳導(dǎo)分析十分復(fù)雜。傳統(tǒng)的解析方法只能解決復(fù)合材料的一些簡單熱傳導(dǎo)問題，無法求解復(fù)雜邊界條件及復(fù)雜結(jié)構(gòu)的傳熱問題。許多研究人員采用有限元法對復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)進(jìn)行了研究計(jì)算，比較突出的結(jié)果有Padovan考慮各向異性的影響，研究了正交各向異性無限大層合板和層合圓柱殼的熱傳導(dǎo)問題，Tamma等人對三維熱分析模型進(jìn)行了簡化，提出了準(zhǔn)三維溫度場分析模型等。最近R  Rolfes提出了與有限元結(jié)合的熱疊層理論，這種理論是解決復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)瞬態(tài)熱分析的一種有效方法，與三維熱計(jì)算相比具有計(jì)算效率高的優(yōu)點(diǎn)。李松年、楊自春等學(xué)者也應(yīng)用這種方法對復(fù)合材料疊層結(jié)構(gòu)非線性瞬態(tài)熱分析進(jìn)行了研究。但是以上各種方法都是對一般的復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的分析，沒有特別針對復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，因此這些方法并不十分適用于對復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)非線性瞬態(tài)熱傳導(dǎo)的計(jì)算。為了更好地分析和計(jì)算蜂窩夾層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)問題，在前人的基礎(chǔ)上還有一些工作要做。

       在進(jìn)行復(fù)合材料傳熱分析的計(jì)算時(shí)通常假定復(fù)合材料結(jié)構(gòu)熱物性是恒定的，一般主要是指熱物性不隨溫度變化，即只限于線性熱傳導(dǎo)問題的計(jì)算。但是實(shí)際上，上述假定對于每種復(fù)合材料都只在特定的溫度范圍內(nèi)才是正確的，雖然有一些復(fù)合材料的熱物性在較小的溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化，但一旦超過這個(gè)溫度界限，則表現(xiàn)出強(qiáng)烈的熱非線性行為。復(fù)合材料的熱物性參數(shù)主要是指材料的熱導(dǎo)率kg、對流換熱系數(shù)a和比熱容c。一般情況下，大多數(shù)復(fù)合材料的比熱容隨著溫度的升高而增大，而熱導(dǎo)率則隨著溫度的升高而減小。而實(shí)踐證明，很多情況下假定材料熱物性是恒定的將導(dǎo)致不能忽視的誤差，必須考慮材料的熱物性隨溫度變化造成的影響。

       本文作者在前人工作的基礎(chǔ)上，針對復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的特性，并考慮熱物性隨溫度變化的影響，作出合理假定，并基于三維各向異性熱傳導(dǎo)理論及復(fù)合材料的一般理論，采用與有限元方法結(jié)合的熱疊層理論方法，得出分析復(fù)合材料蜂窩夾層結(jié)構(gòu)非線性熱傳導(dǎo)的一般方法，并且利用數(shù)值算例顯示了熱物性的變化對結(jié)構(gòu)瞬態(tài)溫度場的影響，以及非線性的強(qiáng)弱對分析結(jié)果的影響。

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