热声载荷下螺栓连接复合材料壁板非线性振动响应分析

《热声载荷下螺栓连接复合材料壁板非线性振动响应分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文热声载荷下螺栓连接复合材料壁板非线性振动响应分析NONLINEARVIBRATIONRESPONSEANALYSISOFBOLTEDCOMPOSITEPLATEUNDERTHERMOACOUSTICLOADING彭佳琦哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：V215.3学校代码：10213国际图书分类号：521.2密级：公开工学硕士学位论文热声载荷下螺栓连接复合材料壁板非线性振动响应分析硕士研究生：彭佳琦导师：曹登庆教授申请学位：工学硕士学科：一般力学与力学基础所在单位：航天学院答辩日期：2018年6月授

2、予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:V215.3U.D.C:521.2DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringNONLINEARVIBRATIONRESPONSEANALYSISOFBOLTEDCOMPOSITEPLATEUNDERTHERMOACOUSTICLOADINGCandidate：PengJiaqiSupervisor：Prof.CaoDengqingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineering

3、Speciality：GeneralandFundamentalMechanicsAffiliation：SchoolofAeronauticsDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学硕士学位论文摘要随着航空航天领域的发展，人类对飞行器的要求也随之提高，这使得飞行器的工作环境变得十分严峻。当高速飞行器进入大气层时，气流的阻滞作用使飞行器表面的壁板结构承受高温与强噪声载荷的共同作用，这是导致

4、壁板结构发生破坏的重要原因。此外，在工程实际应用中，螺栓连接边界是一种十分常见的边界条件，所以本文对热载荷与噪声载荷联合作用下的螺栓连接复合材料壁板结构进行了动力学分析，建立了结构的动力学响应模型。将螺栓连接边界处理为弹性支撑边界，即在层合板结构的边界上均匀分布拉伸弹簧与扭转弹簧，通过改变弹簧刚度的大小可以模拟螺栓边界。然后应用瑞利-里兹法求解了弹性支撑层合板结构的固有频率及解析振型，将数值计算结果与有限元软件的仿真结果进行比较，从而验证计算方法的正确性。基于弹性支撑层合板的解析振型，应用哈密顿原理建立结构在噪声载荷下的

5、低自由度非线性动力学方程，研究了结构在噪声载荷下的非线性随机振动问题。并求解结构在噪声载荷下的动力学响应。研究了结构在热声载荷联合作用下的非线性随机振动响应的问题。将热载荷引入到结构的应变关系之中，实现了对热载荷的加载，基于瑞利-里兹法计算了结构发生热屈曲的临界温度，并研究支撑刚度对热屈曲临界温度的影响。然后建立了壁板结构在热声载荷联合作用下的低自由度非线性动力学方程动力学方程，得到结构的动力学响应，并求解了壁板结构的应力与应变分布情况，为疲劳寿命的预测奠定了基础。关键词：螺栓连接；复合材料壁板；高斯白噪声；非线性振动；

6、热屈曲；热跳变-I-哈尔滨工业大学硕士学位论文AbstractWiththedevelopmentofAeronauticsandAstronautics,therequirementofaircraftsisalsoimproved.Thismakestheworkingenvironmentofaircraftsveryserious.Whenhigh-speedaircraftsentertheatmosphere,theairflowmakesthepanelsonthesurfaceoftheaircrafts

7、bearhightemperatureandstrongnoise,whichisanimportantreasonforthedestructionofthepanels.Inaddition,theboltconnectionisaverycommonboundaryconditioninthepracticalapplicationofprojects,sothedynamicanalysisofcompositepanelswiththeboltconnectedundertheeffectofthermo-ac

8、ousticloadsiscarriedout,andthedynamicresponsemodelofthestructureisestablishedinthispaper.Theboltconnectionboundaryistreatedastheelasticsupportboundaryfirstly,t