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An analytic model for transient heat conduction in bi-layered structures with flexible serpentine heaters

Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2021年第9期42卷 1279-1296页

作者： Zhao ZHAO Yuhang LI Sujun DONG Yi CUI Zheng DAI Institute of Solid Mechanics Beihang UniversityBeijing 100191China School of Aeronautic Science and Engineering Beihang UniversityBeijing 100191China Shanghai Aircraft Design&Research Institute of Commercial Aircraft Corporation of China(COMAC) Shanghai 201210China

Uniform heating of complex surfaces,especially non-developable surfaces,is a crucial problem that traditional rigid heaters cannot *** by flexible electronic devices,a novel design for the stretchable heating film is proposed with the flexible serpentine wire embedded in the soft polymer film,which can be attached to non-developable surfaces *** provides a new way for the stretchable heaters to realize uniform heating of complex ***,the thermal field of flexible serpentine heaters(FSHs)depends on the configurations of the embedded serpentine heating wire,which requires accurate theoretical prediction of real-time temperature ***,the analytical model for the transient heat conduction in FSHs is solved by the separation of variables method and validated by the finite element analysis(FEA)in this *** on this model,the effects of the geometric parameters,such as the radius and the length of the serpentine heaters,on the thermal uniformity are systematically *** study can help to design and fabricate flexible heaters with uniform heating in the future.

关键词： serpentine heater bi-layered structure transient heat conduction temperature distribution

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