热声载荷作用下复合材料薄板的非线性响应

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1、第30卷第5期2013年10月沈阳航空航天大学学报JoumalofShenyaIlgAemspaceUIliversityV01．30No．50ct．2013文章编号：2095—1248(2013)05一O005—05热声载荷作用下复合材料薄板的非线-

2、!生响应鲍冬冬，沙云东，魏静(沈阳航空航天大学航空航天工程学部(院)，沈阳110136)摘要：高温强噪声作用直接影响复合材料薄壁结构的动态特性，热载荷引起的热应力使结构发生热屈曲，强噪声载荷使结构具有复杂的振动响应形式。针对热声载荷作用下薄壁结构的非线性响应问题，以四边简支矩形复合材料薄壁板为研究对象，计

3、算不同温度和声压级组合下的典型热声响应。通过功率谱密度随温度和声压级的变化，以及不同声压级下位移响应均方根值(RMs)的比较，对复合材料热声响应的非线性特性进行分析。结果表明：热声载荷作用下复合材料薄壁结构的非线性响应特性显著，可以从PsD图中看出屈曲前后的基频都有明显的变化，跳变前后结构刚度是先降低后升高，结构有硬化现象出现。关键词：薄壁结构；非线性响应；屈曲；跳变响应中图分类号：V215．5文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2013．05．002NoIllinearresponseofcompositeplate

4、subjecttothermo-acousticloamngsBAODong-dong，SHAYun—dong，WEIJing(FacultyofAerospaceEngineering，shenyaIlgAemspaceUIliVers时，ShenyaIlg110136)Abstract：ThedynaIlliccharacteristicsofcompositethin—walledsmlcturesareaffecteddirecⅡyby11igh—in—tensit)racousticloadingsinanelevatedtemperamre．

5、Thethe珊alsⅡ℃ssescausedbytllememalloadingscallresultinmetllemalbuckIing，whilet11eacousticloadingscanmakesmlctIlresVibrateincomplicatedmotionfoms．Togetmenonhnearresponseofmin—wdlledstnlcturestome衄a1一acoustic10adings，tllesimplysup-portedrectangularcompositeplatemodelwithdif艳rentcomb

6、inationsoftemperatIlresandSPLsisutilized．Thent11ePSDcharact耐sticswimtemperaturesaIldSPLsareaIlalyzedandmeRMSunderdifferentSPLsarecomparedtoobtaint11enonhnearchamcteristicsofcompositematerialswimmeHIlal—acousticloadings．Theresultsshowthattlleresponsesofcompositemin—walledsmlctures

7、tothethe姗0一acoustic10adingsareobVi—ouslynonlineaur，andtllenamre舵quenciesinbotllpre√postbucklingsareapparentlydiffbrentintIlePSD．Thes廿Ilcturalstifmessreduced，thenincreasedbeforeaIldafterthesnap-tllrou曲motion，resultingint11ehardellingphenomenon．Keywords：tllin—walledstnlcmres；nonlin

8、earresponse；buckling；snap—t11roughresponse如今飞行器的工作环境日益严峻，飞行器表面的薄壁结构处于热载荷和噪声载荷等其他载荷的联合作用，而薄壁结构在热和强噪声载荷的共同作用下将表现出复杂的非线性响应。但模拟高温强噪声试验环境的费用极高，获得可靠的测试数据很困难，因此飞行器设计部门在研发阶段不得不利用数值方法来研究薄壁结构在热声载荷环境下的非线性随机响应特

9、生分析和疲劳寿命估算。收稿日期：2013一02—03基金项目：航空科学基金资助项目(项目编号：02C54007)作者简介：鲍冬冬(1989一)，女，吉林农安人，硕

10、士研究生，主要研究方向：复合材料薄壁结构在热声载荷作用下的动态响应，E—mail