多孔纺织复合材料有效热导率的评估

采用解耦的多尺度均匀化方法，估算了具有高孔隙率的平纹 C/C 复合材料的有效热导率。通过对真实复合材料系统在各尺度上进行图像分析，构建合适的代表性体积单元（RVE，即周期性单胞），从而考虑了材料系统在各尺度上的几何复杂性。考察了两种不同的求解过程。第一种基于经典的一阶均匀化技术，假设稳态条件及温度场波动部分的周期性分布。第二种方法涉及瞬态流动问题的求解。尽管后者更为复杂，但它允许对多孔系统中的热传递进行详细模拟。通过在各尺度上的一致性均匀化，由这两种方法推导出的层合板有效热导率与实验结果进行了比较。各结果之间相当接近的一致性，促进了所提出的多尺度计算方法与真实材料系统图像分析相结合的应用。