[发明专利]一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法、装置及电子设备

权利要求书

1.一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述方法包括：

建立基于复合材料结构特征的细观模型并进行瞬态热传导分析，将所述细观模型离散成若干提取点，确定所述提取点处的动态温度信息；

基于所述细观模型特征确定邻域大小范围，依照所述动态温度信息通过体积平均法确定所述基于复合材料结构特征的细观模型对应的平均温度场；

根据所述平均温度场确定所述宏观温度场非均匀性表征量。

2.根据权利要求1所述的一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述建立基于复合材料结构特征的细观模型并进行瞬态热传导分析，将所述细观模型离散成若干提取点，确定所述提取点处的动态温度信息，包括：

获取预先建立的所述基于复合材料结构特征的细观模型；

将所述材料参数输入至所述基于复合材料结构特征的细观模型，对所述基于复合材料结构特征的细观模型进行划分网格处理，基于当前计算工况确定载荷和模型边界条件，对所述基于复合材料结构特征的细观模型进行瞬态热传导分析，确定所述提取点处的所述动态温度信息。

3.根据权利要求1所述的一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述基于所述细观模型特征确定邻域大小范围，依照所述动态温度信息通过体积平均法确定所述基于复合材料结构特征的细观模型对应的平均温度场，包括：

基于所述细观模型特征确定邻域大小范围，基于所述邻域大小范围确定所述基于复合材料结构特征的细观模型中每个所述提取点每一时刻下的平均温度值、基体相的平均温度值和纤维相的平均温度值；

基于所述基于复合材料结构特征的细观模型中每个所述提取点每一时刻下的平均温度值、所述基体相的平均温度值和所述纤维相的平均温度值确定相应时刻下模型宏观平均温度场、基体相宏观平均温度场和纤维相宏观平均温度场。

4.根据权利要求3所述的一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述基于所述细观模型特征确定邻域大小范围，基于所述邻域大小范围确定所述基于复合材料结构特征的细观模型中每个所述提取点每一时刻下的平均温度值、所述基体相的平均温度值和所述纤维相的平均温度值，包括：

基于所述细观模型特征确定邻域大小范围，在所述邻域大小范围内遍历所述多个提取点，确定每个所述提取点在所述邻域大小范围内的所有点，将所述所有点的信息存储在对应的所述提取点的数组内；

在已经确定所述邻域大小范围的所述提取点内，将属于纤维相内的点和基体相的点对应的坐标信息存储在对应的所述提取点的所述数组内，形成每个所述提取点对应邻域内点集信息、基体相点集信息和纤维相点集信息；

基于所述每个所述提取点对应邻域内点集信息、基体相点集信息和纤维相点集信息确定所述基于复合材料结构特征的细观模型中每个所述提取点每一时刻下的平均温度值、所述基体相的平均温度值和所述纤维相的平均温度值。

5.根据权利要求4所述的一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述根据所述平均温度场确定所述宏观温度场非均匀性的表征量，包括：

基于所述基于复合材料结构特征的细观模型中每个所述提取点每一时刻下的平均温度值、所述基体相的平均温度值和所述纤维相的平均温度值，确定热传导由动态到稳态的全过程中所述基于复合材料结构特征的细观模型的基体相平均温度场和纤维相平均温度场之间的温度绝对偏差和温度平均偏差。

6.根据权利要求5所述的一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述模型宏观平均温度场为：

其中，T为无量纲温度值，对于纤维随机排布模型，V(x)是以x为圆心的半径为r₀的代表体积元；对于纤维周期排布模型，V(x)是以x为中心且与单胞尺寸相同的代表体积元，t表示当前时刻。

7.根据权利要求6所述的一种防热复合材料宏观温度场非均匀性表征量的确定方法，其特征在于，所述基体相宏观平均温度场为：

其中，V_m为代表体积元V(x)中基体相的体积。