复合材料薄壁结构在随机声载荷作用下的振动响应研究
本文主要研究复合材料薄壁板结构在随机声载荷作用下的振动响应计算和分析，这是研究航空复合材料层合板结构声疲劳问题的基础。 本文在基本理论与方法研究基础上，首先，采用Miles单自由度理论，假定结构响应以基频为主，建立复合材料薄壁板在随机声载荷作用下的大挠度非线性强迫振动微分方程，在该方程中横向剪切变形被考虑在内。其次，在此方程的基础上，运用改进的伽辽金法，推导出复合材料薄壁板结构的非线性模态方程。为了求解该方程，采用等价线性化方法将该方程线性化，再运用线性系统的输入输出关系求解薄壁板的位移响应统计特性，进而根据弹性力学理论，求解出应力、应变响应及其统计特性。最后，采用Matlab语言编程，实现了复合材料薄壁板结构在声载荷作用下位移和应力响应的计算。算例中，对某确定尺寸的复合材料薄壁板在不同模量比、不同声压级、不同宽厚比和不同铺层角条件下的位移和应力均方响应进行了计算，并使用小挠度理论和大挠度理论两种方法，分别计算了考虑横向剪切、不同宽厚比和不考虑横向剪切、不同宽厚比情况下的均方响应。在此基础上，比较和分析了复合材料薄壁板在不同噪声载荷条件下的均方响应特征，并讨论了不同理论方法对响应特性计算的影响。 本文研究的航空复合材料薄壁板结构在各种不同条件下随机声激励响应的计算方法和获得的计算结果，对分析和解决航空复合材料薄壁板结构的声疲劳问题、提高结构动强度具有重要意义。
复合材料;薄壁板结构;随机声载荷;振动响应
沈阳航空航天大学;沈阳航空工业学院
硕士
航空宇航推进理论与工程
沙云东
2009
中文
TB33
78
2012-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）