基于热-固-声耦合的弹性壁板振动响应分析

来源：振动与冲击杂志2025年第4期北京时间：

作者：王凯伦，王虎寅，高鹏新，瞿叶高quyegao@sjtu

单位：1.上海交通大学机械系统与振动全国重点实验室，上海200240；2.中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，沈阳110035

摘要：高速飞行器热防护壁板在高温、强噪声工作环境会表现出热屈曲、非线性热弹性振动等复杂动力学响应。本文考虑热防护壁板连接间隙接触，建立了热防护壁板热弹性动力学有限元数值模型，采用热响应与频域线性摄动分析叠加的耦合法对热防护壁板随机振动响应进行了分析，研究了不同连接方法对模态分析结果和热防护壁板的热振响应性能模拟精度的影响。通过数值模型的振动模态分析，与模态测试结果对比验证了模型的准确性。随后开展约束连接、连接器连接以及面接触连接三种不同的连接方式下热防护壁板的热振响应性能研究和试验研究。研究结果表明：热防护壁板的热振响应的计算结果与试验测量结果一致， 冯•米塞斯应力均方根值与试验测量值之间的最大误差为5%，随机响应与试验测量结果一致。本研究为热-固-声耦合的弹性壁板的热振响应性能分析提供了一种有效的方法，为弹性壁板的热振响应性能预测提供了有效的参考。<br>

关键词：热防护壁板；热-声-固耦合；热振响应；有限元分析