随着航空航天事业的发展,对于高超声速航空器的需求越来越高。在开发与研究更快更轻量化的航空器的同时,对于航空器的结构也带来了巨大的挑战,飞机服役期间所面临的环境更加恶劣、复杂,飞机的整体安全性能亟待提高。高超声速航空器高温结构的热防护设计一直是设计开发航空器时要重点关注的问题,在设计航空器表面散热结构的时候既要求结构能保证在高温服役条件下不被腐蚀烧结,又要保证其具有良好的换热性能以达到冷却降温的效果,同时还要保证足够的刚度和强度来满足承载功能和阻抗气流冲击。本文主要提出了两种新型的复合点阵夹芯结构,将多孔材料集成到点阵结构的面板中,使得整体换热结构既能够发挥点阵结构的轻量化、高比刚度和高比强度的优势,又能够利用多孔材料的发汗冷却功能来满足换热冷却的要求。主要对其进行以下几个方面的研究:首先,利用catia建立两种不同的点阵结构,将表面孔隙均匀分布的多孔板结构和点阵结构相互结合。采用有限元软件workbench对两种点阵换热结构进行数值模拟。采用相同的冷却介质,比较在不同的流速下,两种点阵结构的整体换热情况与压力分布情况,得到冷却介质的温度场与压力场分布云图,比较二者的换热性能;将流场结果导入点阵结构,通过热流固耦合,求解结构的温度场和压力场,探究两种结构在流场单一作用时,结构整体的应力应变分布。其次,重新划分网格,将由流体计算得到的温度结果作为边界条件加载到结构表面,并对结构上表面施加不同的静压力,计算当结构受到两种载荷同时作用时,点阵结构的应力场和整体变形分布,通过对比应力分布结果数据,比较不同点阵结构的承载能力。最后,对两种结构进行热力耦合计算。在点阵结构表面施加高温载荷,分别施加不同的压力,计算结构在高温载荷作用下的整体应力应变分布和主要失效位置,比较两种点阵结构的承载性能,为点阵结构设计选取合适的材料。