[发明专利]一种消除点阵夹芯板结构热屈曲及抑制非线性颤振的方法

权利要求书

1.一种消除点阵夹芯板结构热屈曲及抑制非线性颤振的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：基于点阵夹芯板结构的几何变形建立点阵夹芯板结构的应变-位移关系以及本构关系；

步骤二：建立超声速气动力和面内热载荷所做功的表达式以及弹性基础结构的数学模型，获得点阵夹芯板动能、变形能以及弹性基础势能的表达式，基于Hamilton变分原理建立点阵夹芯板结构的气动热弹性运动方程；

步骤三：基于四阶Runge-Kutta法求解点阵夹芯板结构的气动热弹性运动方程，分析得到弹性基础对点阵夹芯板结构的气动热弹性特性的影响规律，当剪切层参数等于面内热载荷、弹性基础刚度矩阵等于热刚度矩阵时，即通过调节弹性基础剪切层参数的大小消除点阵夹芯板结构热屈曲及抑制非线性颤振。

2.根据权利要求1所述一种消除点阵夹芯板结构热屈曲及抑制非线性颤振的方法，其特征在于，所述步骤一的详细步骤为：

步骤①：建立点阵夹芯板结构位移场的表达式：

w^(p)＝w，p＝1,2；

u⁽³⁾＝u-zθ_x，v⁽³⁾＝v-zθ_y，w⁽³⁾＝w；

其中上标“p”代表点阵夹芯板结构上面板和下面板，1为点阵夹芯板结构上面板，2为点阵夹芯板结构下面板；上标“3”代表点阵夹芯板结构芯子；h_c为芯子的厚度；u，v和w分别为结构中性面沿x，y和z轴的位移；θ_x和θ_y分别表示中性面沿y和x轴的旋转角度；

步骤②：通过点阵夹芯板结构位移场的表达式建立点阵夹芯板结构应变-位移关系的表达式：

p＝1,2；

步骤③：建立点阵夹芯板结构本构关系的表达式：

p＝1,2；

σ⁽³⁾＝Q⁽³⁾ε⁽³⁾；

其中σ_k为应力向量，ε为应变向量；ΔT为温度变化，ΔT＝T₁–T₀，其中T₁和T₀分别为温度值和初始参考温度；α为热膨胀系数向量；Q_k为缩减刚度系数矩阵；

其中Q_k、α和Q⁽³⁾可以表示为：

α＝[α₁,α₂,0]^T，

其中α₁和α₂为复合材料主方向上的热膨胀系数，G_c为芯子等效剪切模量，Q为刚度矩阵；

其中Q和T_k的展开形式如下：

其中Q₁₁＝E₁/(1–υ₁₂υ₂₁)、Q₂₂＝E₂/(1–υ₁₂υ₂₁)、Q₁₂＝υ₁₂E₂/(1–υ₁₂υ₂₁)＝υ₂₁E₁/(1–υ₁₂υ₂₁)和Q₆₆＝G₁₂为刚度系数，其中E₁和E₂为弹性模量，G₁₂为剪切模量，υ₁₂和υ₂₁为泊松比，表示复合材料纤维方向与主方向夹角。