面向强化装配界面接触热性能的导热特性异质化设计方法

王晨; 林起崟; 丘铭军; 洪军

西安交通大学学报 ›› 2025, Vol. 59 ›› Issue (9) : 65 -76.

王晨, 林起崟, 丘铭军, 洪军

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摘要

为解决装配界面接触热性能不足引起的散热性能和工作性能不足的问题，首先，构建了基于实测粗糙表面形貌的装配界面接触热性能数值分析模型；其次，测试了相应压力和温度工况下接触热阻以验证数值模型的准确性；最后，从装配界面微观接触传热机理出发，提出了装配界面导热特性异质化设计思路，建立了装配界面导热特性渐进迭代优化设计方法。结果表明：构建的装配界面接触热性能数值分析模型能够实现接触热性能的高精度预测，与实验结果对比，相对误差为15.52%;装配界面导热特性异质化设计通过提高界面温度梯度分布均匀性，有效降低接触热阻，优化设计后接触热性能提高23.12%。该研究为保障电子芯片封装、航天飞行器等热敏感复杂机械产品的接触热性能与整体散热性能提供了新的技术支撑。