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提出了一种统计的二阶双尺度分析方法预测颗粒非一致随机分布复合材料结构的热传导性能。首先给出了非一致随机分布复合材料的表征方法；接着针对这种材料的稳态热传导问题用构造性方法给出了温度解的双尺度渐近展开公式，提出了预测热传导参数的方法。最后给出了数值算例，通过与试验结果的比较和对数据的合理性分析，验证了本文方法的可行性。