近年来,航空航天领域对于结构轻量化、集成化和多功能一体化的关注迅速提升。C/SiC点阵夹层结构复合材料作为一种兼顾材料、结构、功能等因素的功能性构型材料,不仅可以提供优异的力学性能,还具有实现热控管理、能量吸收、抗冲击、减振降噪等多功能一体化的潜在优势,使其成为航空航天领域首选的新型结构材料之一。目前关于C/SiC点阵夹层结构复合材料设计、制备以及相关力学性能的研究已取得了许多成果。然而对于C/SiC点阵夹层结构复合材料的传热性能研究还处于起步阶段。本文采用理论分析和数值模拟相结合的方法,对C/SiC点阵夹层结构复合材料的传热性能进行系统的研究,主要研究内容如下。考虑芯子细观构型,基于净热流法和蒙特卡洛法,建立C/SiC四棱锥点阵夹层结构复合材料等效导热系数的理论预测模型,计算C/SiC四棱锥点阵夹层结构复合材料等效导热系数。给出了细观结构尺寸（如芯子的高度、芯子杆直径、芯子杆倾斜角、芯子杆截面形状）、温度、固体表面发射率等因素对四棱锥点阵夹层结构等效导热系数的影响规律,揭示点阵夹层结构的传热机理。研究表明,C/SiC四棱锥点阵夹层结构复合材料的等效导热系数表现出对环境温度和固体表面发射率的依赖性。当上面板温度从373 K增加到1473 K时,其等效导热系数增加了8.7倍。此外,以减重为衡量依据,改进四棱锥点阵夹层结构的芯子杆几何构型。相比于原结构,改进型四棱锥点阵夹层结构的力学性能和隔热性能都有明显提升,这将为点阵夹层结构最终实现承载/防隔热一体化奠定坚实基础。考虑芯子辐射发射的影响,基于净热流法,建立C/SiC四棱锥点阵夹层结构复合材料等效导热系数的理论预报模型,计算C/SiC四棱锥点阵夹层结构复合材料的等效导热系数,给出结构几何参数、温度、固体表面发射率等因素对四棱锥点阵夹层结构等效导热系数的影响规律。结果表明,当温度大于1273 K时,芯子辐射效应对结构整体传热量的贡献超过10%,故不可忽略;在较高温度下,固体材料表面发射率对辐射导热系数的影响更为显著。为了结构优化设计和提升结构隔热效率,设计了C/SiC横向梯度点阵夹层结构复合材料。在不考虑面板热阻的条件下,建立C/SiC横向梯度点阵夹层结构复合材料的传热理论分析模型,计算C/SiC横向梯度点阵夹层结构复合材料的等效导热系数,给出梯度系数和结构几何参数对横向梯度点阵夹层结构等效导热系数的影响规律。基于对实际传热过程的分析,在考虑面板热阻的条件下,建立C/SiC横向梯度点阵夹层结构复合材料的传热理论分析模型,计算横向梯度点阵夹层结构的等效导热系数,给出梯度系数和结构几何参数对横向梯度点阵夹层结构等效导热系数的影响规律。基于辐射能量守恒理论,建立非均匀热载荷作用下C/SiC四棱锥点阵夹层结构复合材料和C/SiC纵向梯度点阵夹层结构复合材料的传热理论分析模型。采用改进的蒙特卡洛法求解结构的辐射传递系数,采用变分法实现对两类点阵夹层结构温度场的预报。建立了这两类点阵夹层结构稳态传热的有限元模型,研究梯度分布和结构几何参数等因素对这两类点阵夹层结构下表面温度响应的影响规律。研究表明,在不增加结构质量的情况下,可以通过优化芯子杆件的梯度分布来提高夹层结构的隔热性能;在相同的非均匀热载荷分布形式下,增大芯子高度和减小芯子杆倾斜角都可降低结构下表面的平均温度。基于等效理论,将横向梯度点阵夹层结构复合材料等效为功能梯度材料夹层结构。建立功能梯度材料夹层结构复合材料的传热模型。采用Ferrari’s法实现对流-辐射边界条件下横向梯度点阵夹层结构复合材料温度场分布的预报,采用热网络法获得横向梯度点阵夹层结构复合材料的等效导热系数。研究热物理、几何参数对横向梯度点阵夹层结构复合材料温度响应和等效导热系数的影响。结果表明,在结构总厚度不变的前提下,梯度芯层厚度的改变将改变结构温度场的分布,且减少梯度芯层的厚度可提升结构隔热效果。