航空薄壁結(jié)構(gòu)熱聲疲勞應(yīng)力計(jì)算與分析.pdf

1、先進(jìn)的航空航天器薄壁結(jié)構(gòu)在工作時(shí)承受復(fù)雜的機(jī)械力載荷、氣動(dòng)載荷、熱載荷和聲載荷，這些載荷會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)以非線性方式響應(yīng)。其中，薄壁結(jié)構(gòu)在熱載荷和聲載荷同時(shí)作用下易發(fā)生跳變響應(yīng)(snap-through)。本文采用理論分析及數(shù)值模擬相結(jié)合的方法研究了薄壁結(jié)構(gòu)在熱聲載荷作用下的非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)。
　　1.建立熱聲載荷作用下薄板振動(dòng)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(fù)力項(xiàng)對(duì)結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的影響，利

2、用相軌跡及勢(shì)能方程分析了跳變響應(yīng)的特征，計(jì)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(yīng)力/應(yīng)變響應(yīng)統(tǒng)計(jì)特性。
　　2.建立薄壁結(jié)構(gòu)有限元模型，考慮幾何非線性，在時(shí)域內(nèi)根據(jù)Newmark積分方法對(duì)高溫結(jié)構(gòu)施加模擬的有限帶寬高斯白噪聲載荷進(jìn)行動(dòng)響應(yīng)計(jì)算，根據(jù)屈曲前后應(yīng)力及橫向位移概率分布，分析了熱及噪聲載荷造成的結(jié)構(gòu)幾何非線性對(duì)結(jié)構(gòu)剛度的影響，并論述了結(jié)構(gòu)在屈曲前后及跳變響應(yīng)前后響應(yīng)特征，特別深入研究了相同溫度不同聲

3、壓級(jí)及相同聲壓級(jí)不同溫度下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)規(guī)律。
　　3.建立了某型飛行器薄壁結(jié)構(gòu)有限元模型，同時(shí)考慮了結(jié)構(gòu)材料非線性和幾何非線性，計(jì)算了該結(jié)構(gòu)在熱及噪聲載荷作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，包括均方應(yīng)力、均方應(yīng)變、應(yīng)力及應(yīng)變功率譜密度。分析了溫度對(duì)結(jié)構(gòu)剛度及熱應(yīng)力和應(yīng)變分布的影響，結(jié)果表明，熱應(yīng)力和應(yīng)變的分布隨溫度變化而變化，總均方應(yīng)力/應(yīng)變隨著溫度升高而減小。
　　本文所研究的航空薄壁結(jié)構(gòu)在熱聲載荷作用下非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)的計(jì)算和分析方法，特別是