熱效應(yīng)對結(jié)構(gòu)固有振動(dòng)特性影響研究.pdf

1、本文的研究內(nèi)容是飛行器的典型結(jié)構(gòu),如機(jī)翼、彈翼等,在高超音速飛行情況下,由于氣動(dòng)加熱引起的高溫效應(yīng)對結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響。包括熱效應(yīng)剛度修正、熱振動(dòng)、熱顫振等問題,重點(diǎn)研究結(jié)構(gòu)的熱模態(tài)特性。
　　 首先,這篇論文介紹了溫度場和熱應(yīng)力場的有限元方法。通過建立平面熱傳導(dǎo)模型,計(jì)算瞬態(tài)溫度場,并將溫度場等效為“熱載荷”,用彈性力學(xué)的處理方法求解溫度場對應(yīng)的熱應(yīng)力場。其次,將熱應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)的一種“預(yù)應(yīng)力”,推導(dǎo)由預(yù)應(yīng)力引起的剛度矩陣修正。

2、應(yīng)用金屬材料熱物理參數(shù)隨溫度變化的一般規(guī)律,構(gòu)造結(jié)構(gòu)的熱剛度,計(jì)算結(jié)構(gòu)的熱模態(tài)。第三,設(shè)計(jì)了幾種加熱方式,通過試驗(yàn)手段,得到結(jié)構(gòu)固有模態(tài)隨熱環(huán)境變化的一般規(guī)律,并將試驗(yàn)結(jié)果與有限元模擬結(jié)果做了比較驗(yàn)證。在處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),采用了幾種方法辨識(shí)結(jié)構(gòu)的模態(tài)參數(shù),并比較了各方法的優(yōu)劣。最后,應(yīng)用工程上計(jì)算氣動(dòng)熱的估算方法,在不考慮燒蝕等復(fù)雜因素影響的條件下,模擬結(jié)構(gòu)的氣動(dòng)加熱環(huán)境。在此條件下,計(jì)算結(jié)構(gòu)所受的氣動(dòng)力分布及顫振速度。
　　 應(yīng)