CN110261427A - 基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法，方法包括：在多层复合材料的正面施加热冲击以及获得多层复合材料背面温度值，建立一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程以求解直接问题，得到无量纲温度分布，求解待辨识材料层m的伴随问题以获得拉格朗日乘数分布，计算待辨识材料目标函数的导数、共轭系数以及待辨识材料导热系数的迭代方向系数，求解待辨识材料的敏感度问题，计算待辨识材料导热系数的迭代步长，更新待辨识材料的导热系数，将第二步骤中计算得到的无量纲温度场代入第四步骤中的待辨识材料目标函数，若该函数值满足用户精度需求，则待辨识材料导热系数的辨识结果即为多层复合材料中待辨识材料导热系数的测量值。

Description

基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法

技术领域

本发明属于传热学领域，特别是一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法。

背景技术

在航空航天领域中，由于应用环境的极端性和复杂性，高超声速飞行器外壁多采用高耐热性多层复合材料。多层复合材料是由若干不同性质的材料叠加压制而成，具有优良的机械和隔热属性。准确获得每层材料的热物性是使用多层复合材料的必要前提。为准确获得不同使用环境下典型多层复合材料的隔热性能，支撑材料应用评估，需开展电弧风动试验和石英灯辐射加热试验，这两种试验统称为热考核试验。现存测量技术对多层复合材料的某层材料的导热系数进行测量时，需将多层复合材料拆解开或将探测器插入材料内部，因而会造成多层复合材料的损坏。或者，其中某层材料单独取出后测量导热系数时会因为辐射散热过大而造成测量结果不准确。因此，一种针对多层复合材料中某一分层的导热系数的无损测量技术在实际工程和实验中有重要应用价值。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

发明内容

本发明针对上述问题，给出了一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法，以便对多层复合材料中某一分层的导热系数进行无损测量，本发明的目的是通过以下技术方案予以实现，一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法包括以下步骤：

第一步骤中，多层复合材料包括g层复合材料层，其中，待辨识材料层m夹持在其中，对复合材料进行热考核试验，即在多层复合材料的正面施加热冲击以及获得多层复合材料背面温度值，其中在多层复合材料的正面设定边界条件，其余表面绝热，

第二步骤中，建立一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程以求解直接问题，得到无量纲温度分布，其中，基于所述多层复合材料生成一维模型，多层复合材料的温度满足一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程：

基于边界条件和初始条件求解一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程得到多层复合材料的无量纲温度分布，其中，K为多层复合材料的无量纲导热系数，T为多层复合材料的无量纲温度，x为无量纲位置坐标，t为无量纲时间，ρ为多层复合材料的无量纲密度，C_P为多层复合材料的无量纲比热容，

第三步骤中，求解待辨识材料层m的伴随问题以获得拉格朗日乘数分布，其中，待辨识材料层m的伴随问题控制方程为：

基于边界条件、初始条件和多层复合材料背面温度值求解伴随问题控制方程以得到拉格朗日乘数分布，其中，λ为拉格朗日乘数，

第四步骤中，计算待辨识材料目标函数的导数、共轭系数以及待辨识材料导热系数的迭代方向系数，其中，待辨识材料目标函数为，

J为目标函数，dt为无量纲时间微分量，t_f为热冲击的无量纲时长，T_B1(t)为热考核试验在材料背面测得的温度，T_B2(t)为第二步骤直接问题计算得到的材料背面温度分布，

目标函数的导数为：

T(x，t)为所述无量纲温度分布，λ(x，t)为所述拉格朗日乘数分布，

共轭系数为

迭代方向系数为：

Pⁿ(T)＝J^′n(T)+γⁿP^n-1(T)，P⁰(T)＝0，

其中，n为迭代步数，J^′n为第n迭代步的目标函数的导数，J^′n-1为第n-1迭代步的目标函数的导数，Pⁿ(T)为第n迭代步的迭代方向系数，P^n-1(T)为第n-1迭代步的迭代方向系数，γⁿ为第n迭代步的共轭系数，dx为无量纲坐标微分量，X_m为待辨识材料的无量纲起始坐标，L为待辨识材料层m的无量纲厚度，

第五步骤中，求解待辨识材料的敏感度问题，计算待辨识材料导热系数的迭代步长，更新待辨识材料的导热系数，待辨识材料的敏感度问题控制方程为：对待辨识材料层m，ΔK(x，T)＝P(T)，对已知材料层：ΔK(x，T)＝0，基于边界条件和初始条件求解敏感度问题控制方程以获得无量纲温度变化量分布，其中，ΔK(x，T)为无量纲导热系数变化量，ΔT(x，t)为无量纲温度变化量，P(T)为第四步骤(S400)求得的迭代方向系数，

待辨识材料导热系数K_m(T)更新通过以下公式处理：其中，ΔT(1，t)为背面的无量纲温度变化量，dt为无量纲时间微分量，T_B2(t)为通过直接问题计算的得到的温度场在材料背面的值，T_B1(t)为热考核试验在多层复合材料背面测得的温度，

第六步骤中，更新的辨识材料导热系数K_m(T)越接近于真值，所得到的温度分布在材料背面的值T_B2(t)就会越接近于热考核试验在材料背面测得的温度T_B1(t)，将第二步骤中计算得到的无量纲温度场代入第四步骤中的待辨识材料目标函数，若该函数值满足用户精度需求，则待辨识材料导热系数的辨识结果即为多层复合材料中待辨识材料导热系数的测量值；否则返回第二步骤进行新一轮计算。

所述的方法中，多层复合材料的正面施加热冲击，其余表面绝热，温度传感器布置于多层复合材料的背面。

所述的方法中，第一步骤，边界条件为随时间变化的温度边界。

所述的方法中，第二步骤中，直接问题的边界条件为：

T(x，t)＝T_A(t)，x＝0，T_A为多层复合材料的正面的无量纲温度。

所述的方法中，第三步骤中，伴随问题的边界条件为：λ(x，t)＝0，x＝0，

所述的方法中，第五步骤中，敏感度问题的边界条件为：ΔT(x，t)＝0，x＝0，

所述的方法中，第一步骤，边界条件为随时间变化的热流边界。

所述的方法中，第二步骤中，直接问题的边界条件为：

q_A(t)为多层复合材料的正面的无量纲热流。

所述的方法中，第三步骤中，伴随问题的边界条件为：

所述的方法中，第五步骤中，敏感度问题的边界条件为：

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

现存测量技术多是以单一材料为测量对象，对多层复合材料的某层未知热物性材料的导热系数进行测量时，需将多层复合材料拆解开单独测量或将探测器插入材料内部，因而会造成多层复合材料的损坏。或者，由于其中某层材料单独取出后测量导热系数时会因为辐射散热过大而造成测量结果不准确，因此该层材料不能从多层复合材料中取出。本发明可在不破坏多层复合材料的前提下，仅在多层复合材料背面布置温度传感器，通过热考核记录材料背面的温度变化。通过这一系列温度数据可以计算出其中某一层待辨识材料随温度变化的导热系数。该方法是将多层复合材料整体作为测量对象，根据温度数据计算出其中某一层待辨识材料的导热系数，与现有技术相比，可实现对多层复合材料的无损整体测量，具有简单高效的优点。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中：

图1是本发明所述的基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法的多层复合材料的模型示意图；

图2是本发明所述的基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法的一维数学物理模型示意图；

图3是本发明所述的基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法的步骤示意图。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

为了更好地理解，如图1-图3所示，一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法包括以下步骤：

一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤S100中，多层复合材料包括g层复合材料层，其中，待辨识材料层m夹持在其中，对多层复合材料进行热考核试验，即在多层复合材料的正面施加热冲击以及获得多层复合材料背面温度值，其中在多层复合材料的正面设定边界条件，其余表面绝热，

第二步骤S200中，建立一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程以求解直接问题，得到无量纲温度分布，其中，基于所述多层复合材料生成一维模型，多层复合材料的温度满足一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程：

基于边界条件和初始条件求解一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程得到多层复合材料的无量纲温度分布，其中，K为多层复合材料的无量纲导热系数，T为多层复合材料的无量纲温度，x为无量纲位置坐标，t为无量纲时间，ρ为多层复合材料的无量纲密度，C_P为多层复合材料的无量纲比热容，

第三步骤S300中，求解待辨识材料层m的伴随问题以获得拉格朗日乘数分布，其中，待辨识材料层m的伴随问题控制方程为：

基于边界条件、初始条件和多层复合材料背面温度值求解伴随问题控制方程以得到拉格朗日乘数分布，其中，λ为拉格朗日乘数，

第四步骤S400中，计算待辨识材料目标函数的导数、共轭系数以及待辨识材料导热系数的迭代方向系数，其中，待辨识材料目标函数为，

J为目标函数，dt为无量纲时间微分量，t_f为热冲击的无量纲时长，T_B1(t)为热考核试验在材料背面测得的温度，T_B2(t)为计算得到的材料背面温度分布，目标函数的导数为：

T(x，t)为所述无量纲温度分布，λ(x，t)为所述拉格朗日乘数分布，

共轭系数为

迭代方向系数为：

Pⁿ(T)＝J^′n(T)+γⁿP^n-1(T)，P⁰(T)＝0，

其中，n为迭代步数，J^′n为第n迭代步的目标函数的导数，J^′n-1为第n-1迭代步的目标函数的导数，Pⁿ(T)为第n迭代步的迭代方向系数，P^n-1(T)为第n-1迭代步的迭代方向系数，γⁿ为第n迭代步的共轭系数，dx为无量纲坐标微分量，X_m为待辨识材料的无量纲起始坐标，L为待辨识材料层m的无量纲厚度，

第五步骤S500中，求解待辨识材料的敏感度问题，计算待辨识材料导热系数的迭代步长，更新待辨识材料的导热系数，待辨识材料的敏感度问题控制方程为：

对待辨识材料层m，ΔK(x，T)＝P(T)，对已知材料层：ΔK(x，T)＝0，基于边界条件和初始条件求解敏感度问题控制方程以获得无量纲温度变化量分布，其中，ΔK(x，T)为无量纲导热系数变化量，ΔT(x，t)为无量纲温度变化量，P(T)为第四步骤(S400)求得的迭代方向系数，

待辨识材料导热系数K_m(T)更新通过以下公式处理：

其中，ΔT(1，t)为背面的无量纲温度变化量，dt为无量纲时间微分量，T_B2(t)为通过直接问题计算的得到的温度场在材料背面的值，T_B1(t)为热考核试验在多层复合材料背面测得的温度，

第六步骤S600中，更新的辨识材料导热系数K_m(T)越接近于真值，所得到的温度分布在材料背面的值T_B2(t)就会越接近于热考核试验在材料背面测得的温度T_B1(t)，将第二步骤S200中计算得到的无量纲温度场代入第四步骤S400中的待辨识材料目标函数，若该函数值满足用户精度需求，则待辨识材料导热系数的辨识结果即为多层复合材料中待辨识材料导热系数的测量值；否则返回第二步骤S200进行新一轮计算。

为了进一步理解本发明，在一个实施方式中，方法中，

1)如图1所示为一块由n层材料构成的多层复合材料示意图，其中包含一块导热系数未知的待辨识材料，编号为m，并且其导热系数是温度的函数，该待辨识材料的密度和比热容已知。其余材料的所有热物性均为已知，编号如图所示。对该多层复合材料作热考核试验。热考核试验即为在多层复合材料的正面施加热冲击，其余表面绝热，观察材料随时间变化的热响应。热考核试验的热冲击(边界条件)有两种，用户可根据自身试验条件选择。1号边界条件：给正面设定随时间变化的温度边界，设定背面和其它表面绝热；2号边界条件：给正面设定随时间变化的热流边界，设定背面和其它表面绝热。在多层复合材料的背面布置温度传感器，测量并记录在热考核试验过程中材料背面的温度值。

2)图1的多层复合材料可以简化为如图2所示的一维数学物理模型。坐标原点在材料正面，记为A点。B点为材料背面。热物性已知的已知材料分别用AC段和DB段表示，这两段均可以有多层热物性已知的已知材料。CD段表示导热系数未知的待辨识材料。如果用户选择1号边界条件，则A点的温度已知。如果用户选择2号边界条件，则A点的热流已知。两种边界条件下B点均为绝热。该发明方法计算待辨识材料导热系数时是基于共轭梯度法，需要不断迭代优化，因此，首先对待辨识材料的导热系数假设一个值。

3)在步骤1)获得多层复合材料背面温度值后，求解直接问题。整个多层复合材料的温度满足如下一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程：

如果用户选择1号边界条件，则直接问题的边界条件为：

T(x，t)＝T_A(t)，x＝0 (1b)

如果用户选择2号边界条件，则直接问题的边界条件为：

初始条件为：

T(x，0)＝T₀ (1f)

上述方程中的变量经过以下无量纲化处理：

其中，为实际坐标，为复合材料的总厚度，则无量纲坐标x的范围为0～1。为实际温度，为参考温度，参考温度取初始温度因此T₀＝1。为实际导热系数，为参考导热系数，取1W/(m·K)。和为实际热流，密度和比热容。和为参考密度和参考比热容，分别取第1层材料在初始温度下的密度和比热容。为实际时间。K为多层复合材料的无量纲导热系数，对于已知材料，K为已知，对于待辨识材料，K需要迭代优化，记为K_m(T)，在迭代更新前为步骤2)的假设值除以迭代更新后的值通过步骤6)计算得到。T为多层复合材料的无量纲温度，t为无量纲时间，ρ为多层复合材料的无量纲密度，c_P为多层复合材料的无量纲比热容，对于已知材料和未知材料，ρ和c_P均为已知。x为无量纲坐标。T_A为A点的无量纲温度，等于多层复合材料正面的设定温度除以A点的坐标x为0，B点的坐标x为1。q_A(t)为A点的无量纲热流，等于多层复合材料正面的设定热流乘方程(1a)-(1f)组成直接问题。求解直接问题后，得到多层复合材料的无量纲温度分布，将B点的无量纲温度分布记为T_B2(t)。步骤1)通过热考核试验测得的B点无量纲温度记为T_B1(t)。

4)待辨识材料的伴随问题控制方程为：

如果用户在步骤3)的直接问题选择1号边界条件，则伴随问题的边界条件为：

λ(x，t)＝0，x＝0 (3b)

如果用户在步骤3)的直接问题选择2号边界条件，则伴随问题的边界条件为：

伴随问题的初始条件为：

λ(x，t)＝0，t＝t_f (3f)

其中，λ为拉格朗日乘数，t_f为热考核试验的无量纲时长。其余变量的意义与步骤3)中相同。方程(3a)-(3f)构成待辨识材料的伴随问题。求解伴随问题之后，可以获得拉格朗日乘数分布。

5)若对待辨识材料的导热系数K_m(T)的辨识优化结果越接近于真值，则通过直接问题计算的得到的温度场在材料背面的值T_B2(t)就会越接近于热考核试验在材料背面测得的温度T_B1(t)。因此以下函数可以作为目标函数来判断优化结果的优劣：

J为目标函数，dt为无量纲时间微分量。目标函数的导数为：

λ(x，t)为步骤4)所求的拉格朗日乘数，T(x，t)为步骤3)直接问题所求的无量纲温度。共轭系数为：

迭代方向系数为：

Pⁿ(T)＝J^′n(T)+γⁿP^n-1(T)，P⁰(T)＝0 (7)

n为迭代步数。J^′n为第n迭代步的目标函数的导数，J^′n-1为第n-1迭代步的目标函数的导数，Pⁿ(T)为第n迭代步的迭代方向系数，P^n-1(T)为第n-1迭代步的迭代方向系数，γⁿ为第n迭代步的共轭系数。dx为无量纲坐标微分量，X_m为待辨识材料的无量纲起始坐标，L为待辨识材料的无量纲厚度。其余变量的意义与步骤3)中相同。

(6)待辨识材料的敏感度问题控制方程为：

对待辨识材料：

ΔK(x，T)＝P(T) (8b)

对已知材料：

ΔK(x，T)＝0 (8c)

如果用户在步骤3)的直接问题选择1号边界条件，则敏感度问题的边界条件为：

ΔT(x，t)＝0，x＝0 (8d)

如果用户在步骤3)的直接问题选择2号边界条件，则敏感度问题的边界条件为：

敏感度问题的初始条件为：

ΔT(x，t)＝0，t＝0 (8h)

ΔK(x，T)为无量纲导热系数变化量，ΔT(x，t)为无量纲温度变化量，P(T)为步骤5)求得的迭代方向系数。其余变量意义与步骤3)中相同。方程(8a)-(8h)构成待辨识材料的敏感度问题。迭代步长为：

待辨识材料导热系数K_m(T)用如下公式优化更新：

ΔT(1，t)为B点的无量纲温度变化量，dt为无量纲时间微分量，T_B2(t)为通过直接问题计算的得到的温度场在材料背面的值，T_B1(t)为热考核试验在材料背面测得的温度。n为迭代步数。其余变量的意义与步骤3)中相同

7)将步骤3)计算得到的无量纲温度场代入步骤5)中的待辨识材料目标函数，若该函数值满足用户精度需求，则待辨识材料导热系数的辨识结果即为多层复合材料中待辨识材料导热系数的测量值；否则返回步骤3)进行新一轮计算。

所述的方法的优选实施方式中，多层复合材料的正面施加热冲击，其余表面绝热，温度传感器布置于多层复合材料的背面。

所述的方法的优选实施方式中，第一步骤S100，边界条件为随时间变化的温度边界。

所述的方法的优选实施方式中，第二步骤S200中，直接问题的边界条件为：

T(x，t)＝T_A(t)，x＝0，T_A为多层复合材料的正面的无量纲温度。

所述的方法的优选实施方式中，第三步骤S300中，伴随问题的边界条件为：

λ(x，t)＝0，x＝0，

所述的方法的优选实施方式中，第五步骤S500中，敏感度问题的边界条件为：ΔT(x，t)＝0，x＝0，

所述的方法的优选实施方式中，第一步骤S100)，边界条件为随时间变化的热流边界。

所述的方法的优选实施方式中，第二步骤S200中，直接问题的边界条件为：q_A(t)为多层复合材料的正面的无量纲热流。

所述的方法的优选实施方式中，第三步骤S300中，伴随问题的边界条件为：

所述的方法的优选实施方式中，第五步骤S500中，敏感度问题的边界条件为：

在一个实施方式中，方法包括：

1)对一块多层复合材料进行热考核试验。试验的边界条件分为两种。1号边界条件：设定正面的温度随时间变化，设定背面和其它表面绝热；2号边界条件：设定正面的热流随时间变化，设定背面和其它表面绝热。在试验过程中记录材料背面的温度变化。

2)将多层复合材料简化为一维模型，根据热考核试验的边界条件设定该一维模型的边界条件。假设待辨识材料的导热系数。

3)将边界条件和各层材料的热物性代入直接问题，求解得到无量纲温度场。

4)求解待辨识材料的伴随问题，获得拉格朗日乘数分布。

5)计算待辨识材料目标函数的导数、共轭系数以及待辨识材料导热系数的迭代方向系数。

6)求解待辨识材料的敏感度问题，计算待辨识材料导热系数的迭代步长，更新待辨识材料的导热系数。

7)将步骤3)计算得到的温度场代入待辨识材料目标函数，若该函数值满足用户精度需求，则待辨识材料导热系数的辨识结果即为其测量结果；否则返回步骤3)进行新一轮计算。

尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种基于共轭梯度法的多层复合材料导热系数测量方法，所述方法包括以下步骤：

第一步骤(S100)中，多层复合材料包括g层复合材料层，其中，待辨识材料层m夹持在其中，对多层复合材料进行热考核试验，即在多层复合材料的正面施加热冲击以及获得多层复合材料背面温度值，其中在多层复合材料的正面设定边界条件，其余表面绝热，

第二步骤(S200)中，建立一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程以求解直接问题，得到无量纲温度分布，其中，基于所述多层复合材料生成一维模型，多层复合材料的温度满足一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程：

基于边界条件和初始条件求解一维无量纲非稳态非线性热传导控制方程得到多层复合材料的无量纲温度分布，其中，K为多层复合材料的无量纲导热系数，T为多层复合材料的无量纲温度，x为无量纲位置坐标，t为无量纲时间，ρ为多层复合材料的无量纲密度，c_P为多层复合材料的无量纲比热容，

第三步骤(S300)中，求解待辨识材料层m的伴随问题以获得拉格朗日乘数分布，其中，待辨识材料层m的伴随问题控制方程为：

基于边界条件、初始条件和多层复合材料背面温度值求解伴随问题控制方程以得到拉格朗日乘数分布，其中，λ为拉格朗日乘数，

第四步骤(S400)中，计算待辨识材料目标函数的导数、共轭系数以及待辨识材料导热系数的迭代方向系数，其中，待辨识材料目标函数为，

J为目标函数，dt为无量纲时间微分量，t_f为热冲击的无量纲时长，T_B1(t)为热考核试验在材料背面测得的温度，T_B2(t)为第二步骤直接问题计算得到的材料背面温度分布，

目标函数的导数为：

T(x，t)为所述无量纲温度分布，λ(x，t)为所述拉格朗日乘数分布，

共轭系数为γ⁰＝0，迭代方向系数为：

Pⁿ(T)＝J^′n(T)+γⁿP^n-1(T)，P⁰(T)＝0，

其中，n为迭代步数，J′ⁿ为第n迭代步的目标函数的导数，J′^n-1为第n-1迭代步的目标函数的导数，Pⁿ(T)为第n迭代步的迭代方向系数，P^n-1(T)为第n-1迭代步的迭代方向系数，γⁿ为第n迭代步的共轭系数，dx为无量纲坐标微分量，X_m为待辨识材料的无量纲起始坐标，L为待辨识材料层m的无量纲厚度，

第五步骤(S500)中，求解待辨识材料的敏感度问题，计算待辨识材料导热系数的迭代步长，更新待辨识材料的导热系数，待辨识材料的敏感度问题控制方程为：

对待辨识材料层m，ΔK(x，T)＝P(T)，对已知材料层：ΔK(x，T)＝0，基于边界条件和初始条件求解敏感度问题控制方程以获得无量纲温度变化量分布，其中，ΔK(x，T)为无量纲导热系数变化量，ΔT(x，t)为无量纲温度变化量，P(T)为第四步骤(S400)求得的迭代方向系数，

待辨识材料导热系数K_m(T)更新通过以下公式处理：

其中，ΔT(1，t)为背面的无量纲温度变化量，dt为无量纲时间微分量，T_B2(t)为通过直接问题计算的得到的温度场在材料背面的值，T_B1(t)为热考核试验在多层复合材料背面测得的温度，

第六步骤(S600)中，更新的辨识材料导热系数K_m(T)越接近于真值，所得到的温度分布在材料背面的值T_B2(t)就会越接近于热考核试验在材料背面测得的温度T_B1(t)，将第二步骤(S200)中计算得到的无量纲温度场代入第四步骤(S400)中的待辨识材料目标函数，若该函数值满足用户精度需求，则待辨识材料导热系数的辨识结果即为多层复合材料中待辨识材料导热系数的测量值；否则返回第二步骤(S200)进行新一轮计算。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，优选的，多层复合材料的正面施加热冲击，其余表面绝热，温度传感器布置于多层复合材料的背面。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，第一步骤(S100)，边界条件为随时间变化的温度边界。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，第二步骤(S200)中，直接问题的边界条件为：T(x，t)＝T_A(t)，x＝0，x＝1，T_A为多层复合材料的正面的无量纲温度。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，第三步骤(S300)中，伴随问题的边界条件为：λ(x，t)＝0，x＝0，x＝1。

6.根据权利要求3所述的方法，其中，第五步骤(S500)中，敏感度问题的边界条件为：ΔT(x，t)＝0，x＝0，x＝1。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，第一步骤(S100)，边界条件为随时间变化的热流边界。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，第二步骤(S200)中，直接问题的边界条件为：x＝0，x＝1，q_A(t)为多层复合材料的正面的无量纲热流。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，第三步骤(S300)中，伴随问题的边界条件为：x＝0，x＝1。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，第五步骤(S500)中，敏感度问题的边界条件为：x＝0，x＝1。