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飞机和飞行器的壁板和蒙皮是二维弹性系统的一种特殊形式,其结构动力学特性可用板或壳来模拟。壁板颤振是一种典型的超音速现象。在高超音速飞行器的设计过程中,由于气动热效应非常剧烈,故壁板颤振是一个严重的气动弹性问题。壁板颤振会对飞行器的性能、结构的使用寿命产生影响,甚至危及飞行安全。本文在结构热模态分析的基础上,进行了热颤振计算,主要包括以下几个方面:(1)建立并验证了复杂温度场下,不同边界条件壁板的热模态的分析方法。建立了不同边界条件下的壁板模型,在加载温度场后,对模型进行动力有限元分析,计算结构的热模态,从中保留前五阶模态,得出温度对固有频率的影响趋势。(2)在活塞理论的基础上建立了翼面颤振方程和壁板颤振方程的一般表达式,建立了零气流偏角和非零气流偏角下壁板的颤振方程;(3)完善了热壁板颤振计算中遇到的各种技术细节,其中包括总结了颤振计算的p k法;讨论了颤振计算中的模态跟踪问题;建立了颤振计算的分段二次函数法;讨论了超音速颤振计算中的数值积分问题,给出了固有振型在积分点处的值及斜率的计算公式;给出了颤振形态的计算方法。(4)最后,完成了15后掠翼和四边简支板的超音速颤振计算,并与国外文献给出的颤振结果进行了比对,同时计入了温度对材料弹性模量和热膨胀系数的影响因素,得出温度和气流偏角对壁板颤振速度的影响趋势。