航空薄壁結構熱聲疲勞應力計算與分析.pdf

1、先進的航空航天器薄壁結構在工作時承受復雜的機械力載荷、氣動載荷、熱載荷和聲載荷，這些載荷會導致結構以非線性方式響應。其中，薄壁結構在熱載荷和聲載荷同時作用下易發(fā)生跳變響應(snap-through)。本文采用理論分析及數值模擬相結合的方法研究了薄壁結構在熱聲載荷作用下的非線性動態(tài)響應。
　　1.建立熱聲載荷作用下薄板振動的非線性大撓度方程，基于該方程建立Miles單自由度杜芬型模態(tài)方程，討論了非線性恢復力項對結構自由振動的影響，利

2、用相軌跡及勢能方程分析了跳變響應的特征，計算了熱屈曲臨界溫度、熱屈曲幅值，并分析了熱屈曲前后剛度變化及應力/應變響應統(tǒng)計特性。
　　2.建立薄壁結構有限元模型，考慮幾何非線性，在時域內根據Newmark積分方法對高溫結構施加模擬的有限帶寬高斯白噪聲載荷進行動響應計算，根據屈曲前后應力及橫向位移概率分布，分析了熱及噪聲載荷造成的結構幾何非線性對結構剛度的影響，并論述了結構在屈曲前后及跳變響應前后響應特征，特別深入研究了相同溫度不同聲

3、壓級及相同聲壓級不同溫度下的動態(tài)響應規(guī)律。
　　3.建立了某型飛行器薄壁結構有限元模型，同時考慮了結構材料非線性和幾何非線性，計算了該結構在熱及噪聲載荷作用下的動態(tài)響應，包括均方應力、均方應變、應力及應變功率譜密度。分析了溫度對結構剛度及熱應力和應變分布的影響，結果表明，熱應力和應變的分布隨溫度變化而變化，總均方應力/應變隨著溫度升高而減小。
　　本文所研究的航空薄壁結構在熱聲載荷作用下非線性動態(tài)響應的計算和分析方法，特別是