航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2013年
6期
1293-1300
,共8页
贺尔铭%胡亚琪%张钊%赵志彬
賀爾銘%鬍亞琪%張釗%趙誌彬
하이명%호아기%장쇠%조지빈
功能梯度材料板%层合有限元模型%热-噪声载荷%动态响应分析%非线性跳变%仿真
功能梯度材料闆%層閤有限元模型%熱-譟聲載荷%動態響應分析%非線性跳變%倣真
공능제도재료판%층합유한원모형%열-조성재하%동태향응분석%비선성도변%방진
functionally-graded-material panel%laminated finite element model%thermal-acoustic loading%dynamic response analysis%nonlinear snap-through%simulation
为了有效地分析热-噪声联合载荷作用下的飞行器功能梯度壁板结构的非线性动态响应,提出了运用复合材料多层壳单元建立功能梯度材料(FGM)板的层合有限元建模新方法,研究了FGM板在热曲屈前、后状态下复杂的非线性时域动态响应特性,并探讨了梯度指数、热曲屈系数及声压级(SPL)等参数对FGM板非线性动态跳变响应的影响规律.FGM板三维层合建模新方法避免了采用常规有限元法(FEM)建模时需要在厚度方向划分大量单元的缺点；求解FGM板非线性动态响应时采用的隐式积分方案避免了模态叠加法对参与模态选择的经验性要求及模态截断造成的信息丢失等缺陷.仿真结果表明:FGM板层合有限元建模新方法合理可行、过程简便、计算精度高；研究发现:陶瓷-金属FGM板在热屈曲后的抗声振性能并不像热屈曲前那样介于金属板和陶瓷板之间,而是表现最差；热屈曲系数及声压级的组合形式是导致FGM板发生非线性跳变响应的主要影响因素.
為瞭有效地分析熱-譟聲聯閤載荷作用下的飛行器功能梯度壁闆結構的非線性動態響應,提齣瞭運用複閤材料多層殼單元建立功能梯度材料(FGM)闆的層閤有限元建模新方法,研究瞭FGM闆在熱麯屈前、後狀態下複雜的非線性時域動態響應特性,併探討瞭梯度指數、熱麯屈繫數及聲壓級(SPL)等參數對FGM闆非線性動態跳變響應的影響規律.FGM闆三維層閤建模新方法避免瞭採用常規有限元法(FEM)建模時需要在厚度方嚮劃分大量單元的缺點；求解FGM闆非線性動態響應時採用的隱式積分方案避免瞭模態疊加法對參與模態選擇的經驗性要求及模態截斷造成的信息丟失等缺陷.倣真結果錶明:FGM闆層閤有限元建模新方法閤理可行、過程簡便、計算精度高；研究髮現:陶瓷-金屬FGM闆在熱屈麯後的抗聲振性能併不像熱屈麯前那樣介于金屬闆和陶瓷闆之間,而是錶現最差；熱屈麯繫數及聲壓級的組閤形式是導緻FGM闆髮生非線性跳變響應的主要影響因素.
위료유효지분석열-조성연합재하작용하적비행기공능제도벽판결구적비선성동태향응,제출료운용복합재료다층각단원건립공능제도재료(FGM)판적층합유한원건모신방법,연구료FGM판재열곡굴전、후상태하복잡적비선성시역동태향응특성,병탐토료제도지수、열곡굴계수급성압급(SPL)등삼수대FGM판비선성동태도변향응적영향규률.FGM판삼유층합건모신방법피면료채용상규유한원법(FEM)건모시수요재후도방향화분대량단원적결점；구해FGM판비선성동태향응시채용적은식적분방안피면료모태첩가법대삼여모태선택적경험성요구급모태절단조성적신식주실등결함.방진결과표명:FGM판층합유한원건모신방법합리가행、과정간편、계산정도고；연구발현:도자-금속FGM판재열굴곡후적항성진성능병불상열굴곡전나양개우금속판화도자판지간,이시표현최차；열굴곡계수급성압급적조합형식시도치FGM판발생비선성도변향응적주요영향인소.
