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粘弹性阻尼夹层结构由于其诸多优良性能,如:强度高、重量轻、节省材料、减振降噪,而且夹层表面较为光滑、气动外形较好,使得其在飞行器等众多领域得到了广泛的应用。随着飞行器速度的提高,气动加热现象严重,因此在高速飞行结构中的局部热弹耦合振动问题备受关注。研究中,可以将高速飞行器中的粘弹性阻尼夹层结构简化为具有轴向运动速度的连续体,其在热弹耦合下的动力学行为十分丰富,因此,对其动力特性的研究具有重要意义。本文的工作主要是在考虑轴向运动的情况下,研究热弹耦合作用对粘弹性阻尼夹层梁、板结构横向振动特性的影响。 1)轴向运动粘弹性夹层梁 在小变形线弹性范围内,基于Kelvin粘弹性模型,推导了含部分粘弹性夹层轴向运动梁的横向振动方程,对其振动特性进行分析;在此基础上,考虑材料变形与传热的相互影响,推导了轴向运动粘弹性夹层梁热弹耦合振动的控制方程。使用伽辽金截断方法,研究了给定边界条件下,轴向速度、热耦合、热膨胀和热传导对夹层梁固有频率的影响;使用数值方法,将方程中激励项(温度函数与外载荷)拟合为时间的函数,采用伽辽金法得到方程的位移解,并在每一个微小的时间段内采用迭代收敛的数值方法对热传导方程进行求解得到温度场,讨论了瞬时热冲击作用下轴向运动速度和热载荷持续时间对其受迫振动响应的影响;并对热冲击与外载荷不在同一面上时梁的双向振动响应进行了分析。 2)轴向运动粘弹性夹层板 在小变形线弹性范围内,基于Kelvin粘弹性模型,考虑热弹耦合的相互影响,推导了具有轴向运动速度的粘弹性夹层板热弹耦合振动的控制方程。运用1)中求解夹层梁振动响应的数值方法,将二维拓展到三维,求解得到了夹层板的位移响应和温度场分布,讨论了轴向运动速度、夹层阻尼、热载荷参数等对夹层板响应的影响。