超高速飞行器是现如今和未来飞行器发展的重要方向，先进的飞行器往往能够先发克敌并迅速扩大战略优势。而复合材料自从被应用于各类武器和先进设备上以来，表现出了优良的性能，成为了各领域特别是航天航空领域内最常用的材料之一。由于其质量轻、强度高和可设计性强等优异的特点，复合材料结构也将成为超高速飞行器的主要结构之一。
　　由于此类飞行器常常服役于复杂的高速、高温环境中，结构的振动受到多重因素共同的影响，而异常的振动往往会导致结构的稳定性降低，甚至发生结构破坏，所以有必要对超高速气流中的复合材料结构在多场耦合的条件下的振动特性加以分析。
　　本文对飞行器中最常见的复合层板结构进行建模，研究了多场耦合情况下结构的振动特性，具体内容如下：
　　1)基于剪切变形理论得到复合材料层合板的位移场，结合小变形假设得出了中面应变和非中面曲率分别与位移的关系；基于经典叠层板理论，推导了复合材料结构的本构方程与平衡方程；分别对结构的动能、应变能进行推导与变形，结合哈密顿原理，得到轴向运动状态下的复合材料层合板动力学方程。
　　2)结合活塞理论，采用一阶气动力描述了复合材料层合板在高速运动状态下的气动载荷，推导了复合层板的气固耦合动力学方程；应用伽辽金法对四边简支复合层板的动力学方程进行离散，结合MATLAB编程对离散方程进行求解；分别研究了亚音速和超音速运动状态下板的振动特性；通过复特征值的变化讨论了速度、板厚、气动力、轴力和铺层角度等多个因素对复合层板振动稳定性的影响。
　　3)考虑到高速运动状态下的结构与空气摩擦致热，且复合材料层合板由于每层的受热变形不同而产生热应变与热应力，故结合给出的热固耦合本构关系推导了考虑温度变化情况下的复合材料结构的应变能，从而结合哈密顿原理得出板的热固耦合动力学方程；通过MATLAB程序求解，分析了温度对不同厚度、不同速度和不同铺层方式的复合层板振动稳定性的影响；基于NewMark法通过MATLAB编程分析了复合材料结构的响应，通过对不同厚度的复合材料层合板在简谐激励下的响应研究，讨论了拍振与共振现象的影响因素。
　　4)基于e-型压电本构方程，在考虑力-电耦合的作用下推导了压电复合材料层合板的变形能、耦合能、纯电能和电虚功；结合哈密顿原理得到了考虑轴向运动速度、气动力、温度等因素下的压电复合材料层结构的多场耦合动力学方程；分别研究了速度和温度对结构振动稳定性的影响；通过研究不同铺层角度压电复合层板的临界速度和临界温度的变化，讨论了最佳铺设角度范围；结合Newmark法分析了不同形式激励作用下板的响应问题，还分析了压电作动器电压对结构振动响应的影响。