时变热环境下复合材料夹层板结构动力学响应分析

复合材料结构已经在航空航天工程领域得到了广泛应用。当飞行器在大气中高速飞行时,气动热载荷会改变复合材料结构的动力学特性和动力学响应。目前,学者对恒定热环境下复合材料结构动力学响应的数值仿真进行了较多研究,而对于时变热环境下的数值仿真还尚未开展研究。提出了一种用于时变温度环境下复合材料夹层板结构动力学响应计算的数值仿真分析方法。首先,利用基于分段剪切变形理论的板单元建立了考虑热环境影响的复合材料夹层板结构有限元模型。然后,利用时变结构时间有限元方法计算了时变温度环境下复合材料夹层板结构的动力学响应。最后,对动态响应进行时频分析,并与由理论模态分析方法计算出的固有频率参考值进行对比,验证了该方法的有效性与精确性。提出的数值仿真分析方法可以有效地预示时变热环境下复合材料夹层板结构的热振响应,为热环境下复合材料结构的设计与分析提供了理论基础。