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在工程实际中,处于热力环境下的结构常会发生一定的疲劳破坏,尤其在高超音速飞行器结构中表现突出。一方面是高超音速飞行器表面蒙皮在高温度梯度环境下引起的热振动疲劳,另一方面是高超音速飞行器结构件在热机耦合环境下引起的热振动疲劳。为此,本文以飞行器上广泛应用的典型结构(诸如板和加筋板)为对象,在分析结构热应力及其动力学特性的基础上,探讨温度对结构振动疲劳寿命的影响,提出一种考虑温度影响下结构振动疲劳寿命分析方法,进一步提高结构振动疲劳寿命预测精度。论文取得的研究成果对飞行器结构的抗振动疲劳设计以及保障飞行器的安全可靠性具有十分重要的意义。本文主要工作及取得的创新性成果如下:首先,以热应力理论、弹性薄板振动理论以及结构疲劳寿命分析方法为理论基础,以弹性薄板结构为分析对象,研究了温度梯度下结构的温度场及其热应力响应,同时计算了弹性薄板的振动模态、振动响应以及热振动环境下的结构疲劳寿命。其次,以飞行器单向双筋板结构件为分析对象,通过有限元软件建立其动力学模型,并通过文献实验数据进行模型修正。在此基础上,分析该结构在不同温度下的振动模态、振动响应及其热应力分布。最后,基于热力联合下的应力分析结果和疲劳寿命S-N曲线之上,探讨了温度对结构疲劳寿命的影响。结果表明,温度所引起的膨胀应力以及温度梯度引起的弯曲应力对结构振动疲劳寿命具有重要的作用。考虑热环境后,温度变化与结构模态之间具有耦合作用,该效应对结构疲劳寿命的作用不容忽视。这些结论对于热力环境下的结构抗振动疲劳设计具有重要的参考价值。