机械工程学报

作者：张玄, 刘源, 侯耀东, 张承双, 尹维龙, 邓清扬

单位：1. 哈尔滨工业大学航天学院 哈尔滨 150001;2. 西安航天复合材料研究所 西安 710025

关键词：几何非线性,正交各向异性层合板,随机振动,中厚板,数值解；

基金：国家自然科学基金资助项目(51875119, 62073102)。

为提高卫星用复合材料结构随机振动响应的分析精度，充分考虑结构几何非线性特征，提出正交各向异性中厚板的非线性随机振动响应数值求解方法。首先，基于一阶剪切变形理论建立矩形中厚板的运动方程。然后，采用伽辽金法和摄动法求得层合板结构的非线性固有频率。在此基础上，结合等效线性化法和虚拟激励法推导得到三种边界条件下正交各向异性中厚板的非线性随机振动响应数值解。采用提出的非线性随机振动数值解法，结合具体实例分析卫星用复合材料中厚板的随机响应特性，结果表明，采用线性化方法和非线性化方法求解中厚板随机振动响应的结果存在很大差异，非线性方法可显著提高随机振动响应数值求解的精度；外加激励较小时，相同的弯曲边界条件下，不同平面边界条件对随机振动响应的功率谱密度和均方根影响较小，而外加激励较大时不同平面边界条件对随机振动响应的影响显著。提出非线性随机振动响应求解方法为卫星结构动力学分析提供了新的研究思路和研究方法，具有重要的理论研究和工程应用价值。

来源：2024年第2期

《机械工程学报》期刊编辑部

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