高超飞行器薄壁结构的声疲劳已经成为航空航天领域里面研究的热点,在飞行过程中要承受高温强噪声载荷,所承受的声载荷超过170dB,外部的温度也高达3000℉,从而严重降低了结构的疲劳寿命。因此需要分析复合材料薄壁结构的应力、应变、位移以及模态,根据热声载荷下复合材料薄壁结构发生的复杂动态响应,并进一步分析复合材料疲劳失效准则。本文依据理论分析和数值模拟,研究了高温强噪声载荷作用下复合材料薄壁结构的动态响应,采用改进的雨流循环计数法,结合线性损伤累积理论和S-N曲线估算复合材料薄壁板的疲劳寿命,并分析热声载荷下随机疲劳寿命变化特性。首先,采用Von Karman大幅值理论和经典层合板理论,在弹性力学的基础上推导出热声载荷下复合材料薄壁结构的大幅值运动方程,采用Galerkin法将系统的节点自由度的物理运动方程转化为模态坐标下的运动方程,求解出模态位移表示的应力表达式和位移响应。其次,对四边简支碳/碳复合材料薄壁结构施加热声载荷,复合材料薄壁结构发生屈曲甚至跳变现象,通过分析得出复合材料薄壁结构承受最大应力和最大位移位置,利用时域Monte Carlo法计算出复合材料薄壁结构的动态响应,包括位移、应力响应时间历程,位移功率谱密度和概率密度函数。最后,根据疲劳分析的相关原理,结合复合材料的损伤理论,根据热声载荷作用下薄壁结构的动态响应特性,采用改进的雨流循环计数法对应力时间历程进行计数,结合线性损伤累积理论和S-N曲线,计算出复合材料薄壁结构在不同的热声载荷下的随机疲劳寿命。本文研究的在高温强噪声载荷作用下的航空薄壁结构的非线性响应的计算方法和理论分析,对于高速飞行器薄壁结构的声疲劳设计具有重要的参考价值。