高速飞行器的热防护问题一直是工程上非常关注的,近年来随着复合材料的迅猛发展以及复合材料所具备的金属材料无可比拟的优良力学性能,人们对飞行器结构的热防护研究已经不仅仅局限于关注金属材料的热振动与隔热问题,而是涉及到复合材料的热振动与隔热问题,因此对复合材料在热载荷下的动力学特性及隔热性能的研究提出了较高的要求。目前现有的关于树脂基碳纤维复合材料结构随温度的变化规律的研究一般局限于静力学特性如强度、刚度随温度的变化规律的研究,鲜有研究涉及到复合材料结构的动力学特性随温度变化规律的研究,限制了复合材料结构在动力学方面的研究发展。关于复合材料结构的隔热性能的研究一直以来局限于理论计算求解与有限元数值模拟计算求解,忽略了真实环境中温度的分布规律等其他因素对结果的影响,缺少复合材料结构的隔热试验研究,限制了复合材料在隔热领域的应用与发展。本文主要通过对树脂基碳纤维复合材料层合板与复合材料蜂窝板在热载荷下的动力学特性与隔热性能的研究,定量化温度载荷对复合材料动力学特性的影响以及复合材料结构的隔热性能规律。为此,在本课题中关于层合板的研究:首先采用试验的方法对层合板的热模态与隔热性能进行了研究;其次依据试验测量所得的结果利用有限元计算的方法对层合板结构的热模态计算模型进行修正,并对比了层合板热模态的试验测量结果与数值模拟结果的误差;最后采用理论计算、数值模拟与试验三者相结合的方法对层合板的隔热性能进行了分析对比。关于蜂窝板的研究:首先采用理论计算的方法分析了蜂窝板的隔热性能并讨论了面板对蜂窝辐射率的影响,其次采用数值模拟的方法对蜂窝板的隔热性能进行了计算,并与理论计算结果对比分析;最后采用数值模拟的方法对蜂窝板的热屈曲进行了计算分析,分析热应力对蜂窝板结构动力学特性的影响规律。