机械工程学报

作者：陶磊毅, 杨益, 肖新标, 刘子屹, 李炜

单位：1. 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室 成都 610031;2. 西南交通大学机械工程学院 成都 610031

关键词：湍流载荷,壁面脉动压力,热流载荷,随机平面波,随机振动；

基金：国家自然科学基金(52105124,U1934203);四川省自然科学基金(2022NSFSC1880)资助项目。

基于湍流场随机平面波理论，考虑板结构受到强湍流与热环境的耦合作用，首先推导四边简支板在湍流边界层激励下的热流耦合控制方程并建立热流耦合板结构的振动响应模型，研究板结构在强湍流载荷与热载荷共同作用下的振动响应特性；接着，采用传统的湍流场传递函数方法计算板的振动响应特性，并将计算结果与随机平面波模型进行对比，验证随机平面波热流耦合模型的正确性；最后，基于验证的平面波模型并考虑热流耦合模型传递函数的影响，分析壁面脉动压力在波数和频率空间的分布特征，提出适用于强湍流载荷与热载荷耦合作用的波数截断准则。研究结果表明：热流耦合效应对板振动特性影响较大，考虑热流耦合载荷以后的板结构固有频率更低，振动响应曲线整体向低频移动，基频的响应幅值减小。

来源：2025年第24期

《机械工程学报》期刊编辑部

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