该文采用数值分析方法,研究了粘弹性复合夹层结构的动力特性,并就粘弹性材料在复合夹层结构中的减振作用进行分析,特别是对在爆炸冲击荷载作用下表现出来的隔振抗爆作用进行了研究,以期为粘弹性复合夹层结构的抗爆设计提供理论依据和简化的力学分析方法.围绕此目的,主要进行了以下一些研究工作:1.介绍了粘弹性材料的动力性能及常用的数学模型,并总结了每种模型的优缺点及其在工程领域内的应用情况.2.根据复合夹层结构中粘弹性材料特性,按照近似与频率无关和与频率相关两种情况,采用模态应变能法、复特征值法计算粘弹材料特性近似与频率无关的复合夹层结构的频率及损耗因子;采用模态应变能迭代法、复特征值迭代法计算粘弹性材料特性与频率相关的复合夹层结构的频率及损耗因子,并与理论分析结果进行了对比验证.同时对复合夹层梁、板进行了设计优化方面的探讨研究,并基于PATRAN前后处理用户化设计思想,提出了复合夹层结构的参数化优化设计思路.3.将谱有限元法应用于复合夹层梁的动力分析中.该方法采用复合夹层梁的横向运动方程的波动解作为其形函数,在满足运动方程假定的条件下,得到的解将是精确解.并由于采用粘弹性材料的复模量模型,在频域内很容易考虑粘弹性材料的频率相关性,形成整个复合夹层结构的动刚度矩阵.同时,采用NASTRAN有限元程序,通过修改弹性材料特性输入的方法,来考虑粘弹性材料的阻尼特性,使该有限元程序近似处理含粘弹性材料的复合结构的动力问题.在此基础上,采用两种方法进行了复合夹层梁的频响分析,得到一些有益的结论.4.运用谱有限元法来进行复合夹层梁的瞬态响应分析,它可以考虑夹心材料特性为随频率变化的粘弹性材料、具有结构阻尼的弹性材料、无阻尼弹性材料三种情况;同时利用大型通用有限元程序NASTRAN,借助FFT,可以考虑粘弹性材料特性的频变特点,在各种冲击荷载形式作用下,进行了对比分析研究.5.为满足防护工程中特定环境对结构性能的要求,一种新型的轻质高强保温型内桁架聚氨酯泡沫塑料夹层板应运而生.采用模态应变能迭代法,对该结构的模态特性及阻尼性能进行了分析.6.研究在化爆的强冲击荷载作用下,复合夹层板的非线性动力有限元分析;对比研究了粘钢混凝土板及混凝土板两种结构板,以深入了解内桁架聚氨酯泡沫复合夹层板的抗爆吸能性能.7.为简化该新型复合夹层结构的设计工作,探索性地提出了内桁架聚氨酯泡沫塑料夹层板动力分析的简化力学模型.并分析了在线性和非线性状态下该简化模型的合理性及正确性.