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复合材料格栅加筋结构作为一种新型轻质结构,已广泛应用于航空航天领域中。复合材料格栅加筋结构不仅具有复合材料的高比刚度、高比强度和可设计性等特点,还具有结构效率高、结构稳定性好和环境鲁棒性等优点。然而由于复合材料的性能受温度影响非常大,过高的温度会降低结构的热稳定性,从而大大限制了该结构的使用和推广。本文通过将传热介质集成到格栅加筋板结构中设计出了一种具有散热和承载功能的格栅加筋板结构,并对结构的散热和承载性能进行研究。本文的研究内容包括如下几个方面。首先,采用流体力学软件FLUENT模拟了受一恒定热流量载荷的格栅加筋板结构在辅助传热介质进行强制对流的情况下,结构的热行为和热传输特性;根据格栅加筋板结构的最高温度对结构的肋条数目和肋条间距进行了初步的优化;对双面板的格栅加筋板的散热性能进行了分析,分析结果证实,双面板的格栅加筋板具有比单层格栅加筋板更加优越的散热性能。其次,通过数值模拟的方法对格栅加筋结构在散热过程中产生的热应力进行了计算。对热应力的分布规律进行了初步的分析,为以后对复合材料结构的热变形问题进行分析打下了基础。最后,采用有限元法研究了格栅加筋板结构在轴压载荷作用下的屈曲问题;针对屈曲问题,采用有限元模拟的方法研究了格栅加筋板的肋条高度、面板厚度和肋条壁厚对格栅加筋板临界屈曲载荷的影响。本文的创新之处在于:将流体流道集成到格栅加筋板结构中从而设计出了具有散热和承载性能的格栅加筋板;通过有限元模拟研究表明这种结构具有优良的散热性能和承载性能。