点阵结构板是一种新型轻质、高强板材,当结构有隔热/散热需求时,可通过可设计性,实现结构隔热/散热的目的。其关键在于,结构的传热能力是否能满足现有的热载需求,进而是否需要对结构进行隔热/散热设计。因此,需要对结构的传热能力进行评价。热载荷的存在,会影响到结构的承载能力,即需要对结构的热力耦合性能进行分析。调整结构热力耦合性能的直接方法是改变结构设计参数,设计参数的改变势必会导致结构的重量发生改变。为此本文针对点阵结构板的传热性能、热力耦合性能以及如何选取设计参数从而保证结构达到轻质、承热承载的目的,做了以下工作:(1)对结构的传热能力进行了评价将结构传热形式类比于三层平壁的一维导热问题,使用等效导热系数作为衡量结构传热能力大小的参数。对于中间层来说,存在金属杆件导热、内部空间辐射传热、空气与内部表面的自然对流传热,由于内部自然对流传热数值很低,忽略内部自然对流传热的影响。为此,可将杆件导热和辐射传热假设为“并联”关系,以此为基础,对点阵结构板的等效导热系数进行了推导。然后,使用数值模拟的方法,选取具有代表性设计参数的结构,对结构的等效导热系数进行了计算,并与公式的结果进行了对比分析。(2)对结构的热力耦合性能进行了研究为了全面分析设计参数对热力耦合性能的影响,并减少计算量,采用正交设计的方法,对计算模型进行了选取。在ABAQUS中,使用顺序热力耦合,计算了不同设计参数、热流密度和压强载荷下,结构的热力耦合性能,对计算得到的等效应力场进行了分析。(3)对结构性能进行了预测和优化设计对热力耦合计算数据进行了整理,利用BP神经网络,建立了输入变量(设计参数、边界条件)与输出变量(最大等效应力值)的关系。基于所建立的关系,确定约束条件,以结构的相对密度和上、下表面温差作为目标,采用遗传算法对既定载荷下的设计参数进行了确定,从而使结构实现轻质、承热承载的目的,最后对优化结果进行了仿真验证。