熱效應對結構固有振動特性影響研究.pdf

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

2、應用金屬材料熱物理參數(shù)隨溫度變化的一般規(guī)律,構造結構的熱剛度,計算結構的熱模態(tài)。第三,設計了幾種加熱方式,通過試驗手段,得到結構固有模態(tài)隨熱環(huán)境變化的一般規(guī)律,并將試驗結果與有限元模擬結果做了比較驗證。在處理試驗數(shù)據(jù)時,采用了幾種方法辨識結構的模態(tài)參數(shù),并比較了各方法的優(yōu)劣。最后,應用工程上計算氣動熱的估算方法,在不考慮燒蝕等復雜因素影響的條件下,模擬結構的氣動加熱環(huán)境。在此條件下,計算結構所受的氣動力分布及顫振速度。
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