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本文针对孔洞周期分布复合材料热传导热辐射耦合的综合热传输问题，给出了一种二阶双尺度分析方法，其中对流传热发生在圆柱壁和流体之间，非线性热辐射在多孔腔和圆柱壁上。文中首先建立了相应的二阶双尺度计算公式，给出了相应的求解算法。其次给出了均匀化收敛的一种误差估计。最后通过数值算例进行了验证。数值结果表明，使用本文提出的二阶双尺度方法及其有限元算法预测孔洞周期分布复合材料结构的热性能是有效的。