[发明专利]一种基于多层复合材料的热物性参数的测试方法及系统

权利要求书

1.一种基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，其包括以下步骤：

系统对多层复合材料被测试物加热，并测得被测试物时间温度曲线T(t)；

系统对初始温度进行校正，并计算得到所述多层复合材料被测试物垂直方向各层材料的热阻及界面热阻；

系统进行仿真模拟，得到各层材料之间的热串扰，并将热串扰所带来的测试误差进行补偿；

所述补偿过程具体为：

在计算机中模拟材料温度场变化；

在加热时采集温度变化信息；

将所述温度变化信息与计算机仿真模拟结果进行比对，调整仿真模拟参数，使仿真模拟结果与实验结果相匹配，直到仿真结果与实验结果在误差范围内，记录相应参数；

系统采用Angstrom方法测量平面热物性参数，并转换为相关热物性参数。

2.根据权利要求1所述的基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，所述步骤系统对多层复合材料被测试物加热，并测得被测试物时间温度曲线T(t)，其包括：

将被测试物置于恒温箱中，在不同温度条件下加热，并使用传感器测得被测物温度变化。

3.根据权利要求1或2所述的基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，对所测得被测试物的时间温度曲线进行微分处理，根据被测试物性能、微分曲线的拐点位置确定各材料层的分层面。

4.根据权利要求3所述的基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：

系统检测到实验传感器的测试结果与仿真模拟结果相对应时，则停止迭代测试，并记录相应参数。

5.根据权利要求4所述的基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：将所得时间温度曲线转换为时间热阻曲线，其可表示为：

其中，T₀为被测物的初始温度；ΔP_h为热功率。

6.根据权利要求5所述的基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，求得时间热阻曲线在对数时间下的导数da/dz，反卷积求出时间常数谱为：

其中，W(z)＝exp[z-exp(z)]。

7.根据权利要求6所述的基于多层复合材料的热物性参数的测试方法，其特征在于，采用热电模块使用相同功率以正弦或余弦方式对被测物一端加热，另一端选取间距为q的两个点，各放置若干温度传感器，并记录温度变化信息，代入公式得到热扩散系数；

其中，q为测量点间距，dt为相位差，M为选取点的其中一个点幅值，N为另一点幅值。

8.一种基于多层复合材料的热物性参数的测试系统，其特征在于，其包括：

时间温度曲线获取模块，用于执行步骤系统对多层复合材料被测试物加热，并测得被测试物时间温度曲线T(t)；

热阻转换模块，用于执行步骤系统计算得到所述多层复合材料被测试物垂直方向各层材料的热阻及界面热阻；

系统进行仿真模拟，得到各层材料之间的热串扰,并将热串扰所带来的测试误差进行补偿，所述补偿过程具体为：在计算机中模拟材料温度场变化，在加热时采集温度变化信息，将所述温度变化信息与计算机仿真模拟结果进行比对，调整仿真模拟参数，使仿真模拟结果与实验结果相匹配，直到仿真结果与实验结果在误差范围内，记录相应参数；

热物性参数计算模块，用于执行步骤系统采用Angstrom方法测量平面热物性参数，并转换为相关热物性参数。