热声载荷下复合材料薄壁结构的随机疲劳寿命估算

《热声载荷下复合材料薄壁结构的随机疲劳寿命估算》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、第32卷第4期沈阳航空航天大学学报V01．32No．42015年8月JournalofShenyangAerospaceUniversityAug．2015文章编号：2095—1248(2015)04—0024一06热声载荷下复合材料薄壁结构的随机疲劳寿命估算冯飞飞，沙云东，张国治，朱林(沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室，沈阳110136)摘要：复合材料薄壁结构承受着高温强噪声载荷，高温环境能够改变材料的性能，而强噪声能使薄壁结构发生大挠度非线性响应。热声载荷达到一定值后，结构的动态响应会出现屈曲甚至跳变响应。热声载荷下复合材料薄壁板非线性

2、响应理论分析方法，采用时域蒙特卡洛法求解非线性运动方程，并根据应力峰值分布，采用线性损伤累积理论和s．N曲线估算结构的疲劳寿命。以碳／碳复合材料矩形板为例，计算了高温强噪声载荷作用下对薄壁板的动态响应和疲劳寿命。关键词：复合材料；非线性响应；热声载荷；疲劳寿命中图分类号：V215．5文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2015．04．005Randomfatiguelifeestimationofcompositethin-walledstructuresunderthermo-acousticloadingsFENGFei—f

3、ei，SHAYun—dong，ZHANGGuo-zhi，ZHULin(LiaoningKeyLaboratoryofAdvancedforAeronauticalPropulsionTestTechnologyShenyangAerospaceUniversity，Shenyang110136，China)Abstract：Compositethin—wallstructuresaresubjecttohighacousticandseverethermalloadings．ThehighthermalenvironmentsCanchangeproperties

4、ofmaterial，andthehighacousticloadingcanmakethin—walledstructuresexhibitlargedeformationnonlinearresponse．Undercertainthermo·acousticloadingconditions，adynamicinstabilitywillgiverisetobucklingandevensnap-throughresponses．Atheoreticalstudyonnonlinearresponseofcompositepanelsunderthermal

5、—acousticloadingsisconducted．ThenonlinearequationofmotionissolvednumericallybyaMonteCarlotypeapproach．Basedonthedistributionofstresspeaks．S—Ncurvesarecombinedbymeansoflineardamageaccumulationtheorytoestimatefatiguefifeofstructures．Thedynamicresponseandfatiguelifeofcarbon·carbonrectang

6、ularplatearecalculatedunderthermal—acousticloadings．Keywords：composite；nonlinearresponse；thermo—acousticloadings；fatiguelife高超声速飞行器在飞行过程中要承受气动载荷、热载荷、噪声载荷和机械载荷。而进入大气层的航天器热防护系统表面要承受高达2000℃左右的高温，局部的噪声声压级超过180dB¨-2]，因此航天器对材料的要求越来越苛刻。碳／碳复合材料具有比重轻、热膨胀系数小、抗腐蚀、抗热冲击等优异性能，能够满足现代飞行器发展的需求。强噪声载荷引起

7、复合材料薄壁结构出现大幅值非线性响应，高温环境使得结构出现屈曲甚至跳变现象，在不同屈曲后平衡位置之间做跳变运收稿日期：2013—10—28作者简介：冯飞飞(1987一)，男，河南焦作人，硕士研究生，主要研究方向：航空发动机强度、振动及噪声；E-mail：499759479@qq．com沙云东(1966一)，男，黑龙江阿城人，教授，主要研究方向：航空发动机强度、振动及噪声，E-mail：ydsha2003@vip．sina．tom。第4期冯飞飞，等：热声载荷下复合材料薄壁结构的随机疲劳寿命估算25动¨。4-。本文采用数值方法分析热声载荷下复合材料薄壁结构的动态响应疲

8、劳寿命。P