南京航空航天大学学报

作者：徐焜，侯辰辉，程云浦，钱小妹，严刚

单位：电子科技大学航空航天学院, 成都 611731；,电子科技大学航空航天学院, 成都 611731；,电子科技大学航空航天学院, 成都 611731；,电子科技大学航空航天学院, 成都 611731；,南京航空航天大学航空学院, 南京 210016；

关键词：3D编织;热导率;石墨烯纳米片;胞元分析;有限元建模

基金：四川省自然科学基金（2022NSFSC0313）。

石墨烯纳米片（Graphene nanoplatelets，GNPs）改性3D编织复合材料将GNPs与编织物有机融合，有望协同提高材料导热特性。然而，3D编织复合材料内胞和表胞呈现出不同的导热特性，加之GNPs的协同改性作用，增加了材料导热特性研究难度。本文紧扣GNPs改性3D编织复合材料细观结构特征，以GNPs改性树脂等效热导率表征为基础，基于周期性温度边界条件，构建材料的多胞有限元热物理分析模型，详尽研究了GNPs含量、编织角和纤维体积分数等对各胞元热导率的影响规律。分析表明：随着GNPs含量增加，3D编织复合材料导热特性逐步提升。随着编织角增加，GNPs改性3D编织复合材料横向热导率迅速增加而纵向热导率下降；同时，GNPs改性3D编织复合材料热导率随纤维体积分数增加而提升。上述规律为GNPs改性3D编织复合材料导热性能设计提供了坚实的理论基础。

来源：2024年第4期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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