【摘 要】
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层合板结构具有强度高、密度小、抗疲劳性好和可设计性强等优良性能，已经广泛应用于飞行器、船舶和汽车等领域。高速飞行器在飞行过程中承受气动热、宽频噪声和强振动等复杂恶
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层合板结构具有强度高、密度小、抗疲劳性好和可设计性强等优良性能，已经广泛应用于飞行器、船舶和汽车等领域。高速飞行器在飞行过程中承受气动热、宽频噪声和强振动等复杂恶劣环境，噪声激励的作用易导致飞行器上的层合板结构产生疲劳破坏，热载荷会导致层合板材料的承载能力下降，进而影响飞行器的可靠性，因此层合板结构的热声振响应是飞行器设计必须关注的问题。结构的宽频声振耦合问题一般分为低、中、高三个频段进行求解，其中高频段一般采用统计能量分析方法(SEA)进行建模，而针对一般层合板的统计能量分析参数获取存在较大困难。针对以上背景，本文建立基于谱元法(SFEM)的层合板统计能量分析参数获取方法，并研究了热效应对层合板的统计能量分析参数的影响。具体内容为: 1.建立基于SFEM的波数特性计算方法。 采用三节点二次谱单元在层合板厚度方向进行网格划分，由刚度和质量矩阵形成板的波数特征方程;根据模态相似原则，利用皮尔逊相关系数对各阶模态的波数进行分类，从而获得波的频散特性;最后分别研究了均质薄板、三明治板和一般层合板的波数特性，通过与其他理论值或实验值的对比，验证了SFEM分析层合板波数的有效性。SFEM比三明治板理论适用范围更广，比层合板理论的波数计算结果更准确。 2.基于SFEM计算层合板的SEA参数与传声损失。 基于SFEM计算三明治板的模态密度、辐射阻抗和传声损失，通过与有关文献的结果对比，验证了SFEM计算三明治板SEA参数的准确性。基于SFEM计算了具有粘弹性层层合板的总内损耗因子，通过与文献和VA one软件的结果对比，验证了SFEM计算层合板总内损耗因子的有效性。SFEM具有精确度好、适用范围广和计算量小的特点，对一般层合板的统计能量分析建模十分有效。 3.推导了考虑热效应的SFEM计算公式，考察了热效应对三明治板波数和SEA参数的影响。 将热应变能引入弹性势能中，推导了热应力对SFEM中单元刚度的修正表达式，建立了考虑热效应的SFEM层合板建模方法，考察了热效应对层合板波数、SEA参数和传声损失的影响。
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