张国治，沙云东，朱 林，冯飞飞

(沈阳航空航天大学 辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室，沈阳 110136)

热声载荷作用下薄壁壳结构非线性 响应及疲劳寿命估算

张国治，沙云东，朱 林，冯飞飞

(沈阳航空航天大学 辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室，沈阳 110136)

高超飞行器表面薄壁结构在热声载荷下发生复杂非线性响应，结构内部快速变化的应力对结构疲劳寿命有显著影响。在原有平板结构计算结果基础上，利用有限元法对薄壳结构在热声载荷下的大挠度非线性随机响应进行了分析，得到了薄壁壳在均匀温度下的非线性响应，结合线性损伤理论和雨流循环计算法对薄壁壳结构疲劳寿命进行了估算。结果表明，薄壁壳在热声载荷下的非线性响应呈现明显的稳定-失稳-稳定过程，结构寿命在失稳状态下受到严重影响；非线性响应的应力幅值和均值共同表征结构的疲劳损伤特性。

薄壁壳；热声载荷；热屈曲；跳变响应；疲劳寿命

高超飞行器在飞行过程中面临着极其严峻复杂的载荷环境，包括机械载荷、气流脉动、航空动力加热以及高强度噪声载荷等。近些年来，热载荷与声载荷成为飞行器壁板设计的重要考虑因素。飞行过程中由于喷气冲击或者压力脉动的作用，产生的噪声声压级最高可达180 dB。而由气动力产生的热量，导致温度最高可达3 000°F[1]。在热噪声载荷作用下，高超飞行器壁板结构会呈现出非线性响应特征，产生复杂的应力应变状态。……