多层复合材料参数估计的快速前向与逆向热建模——第二部分：逆向建模与应用
应用物理
2025-07-10 v1
摘要
开发了用于估计多层复合材料未知属性的快速逆向热传导模型（IHCM），考虑内部热生成。这一工作建立在第一部分中验证的解析正向模型之上。将单个点的瞬时温度作为输入，通过内点优化算法最小化目标函数。IHCM 能够准确估计热导率、比热容、密度和热传递系数等热物性参数，同时识别内部几何变形及其位置，如因热膨胀或机械运动导致的层间脱粘。这些预测通过有限元（FE）仿真得到验证。此外，引入了一种无传感器策略，提供一种非侵入式的逆向建模方法。评估了所提出的 IHCM 的可行性、灵敏度和局限性，涵盖各种情形。结果表明，其在多层复合材料系统的热性能监控、在线缺陷检测和实时诊断等应用方面具有巨大的潜力。
引用
@article{arxiv.2507.06746,
title = {Fast Forward and Inverse Thermal Modeling for Parameter Estimation of Multi-Layer Composites -- Part II: Inverse Modeling and Applications},
author = {Gan Fu and Mitrofan Curti and Calina Ciuhu and Elena A. Lomonova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.06746},
year = {2025}
}
备注
18 pages, 18 figures, the second part of the two-part study