我国地域广宽,高速铁路线路分布南北跨度大,列车车辆外部环境温度变化范围达-40 ~oC～40 ~oC,而车厢内部则保持恒定温度,从而导致车厢内外存在巨大温差。高速列车车体上的基础结构虽然为具有较好性能的层合板结构,但巨大的内外温差仍然会对其声振特性产生影响。因此,本文基于层合板结构理论和温度等效理论,建立了内外温差下层合板理论模型,从振动声辐射和传声损失角度进行了理论研究,并分析温差及其关键参数对声振特性的影响规律。具体内容如下:(1)考虑了层合板结构面内弯曲刚度以及沿厚度变化的温度场,基于层合板结构理论和温度场等效方法建立了内外温差作用下层合板理论模型;同时考虑了集中力载荷作用以及平面声波载荷作用,利用模态叠加法求解了四边简支边界条件下正交各向同性板的临界屈曲温度;然后,进一步利用Rayleigh积分得出该层合板的场点辐射声压值。最后,通过与有限元和边界元方法的数值解对比验证了理论模型的准确性与有效性。(2)基于建立的内外温差下层合板结构理论模型,首先分析了层合板结构的临界屈曲温度并确定其适用范围;然后,重点讨论了集中力及平面声波载荷作用下内外温差对结构的固有频率、振动及声辐射特性的影响规律,并分析了其作用机理;最后,进一步对比了层合板不同长宽、芯板弹性模量、密度以及面板与芯板厚度比对结构特性的影响规律。结果表明:层合板的固有频率随着层合板外侧温度的升高而减小,当外侧温度从-50 ~oC上升到50 ~oC,第一阶固有频率变化最大,降低幅度为39.5%。振动响应、辐射声压级的峰值频率随着层合板外侧温度的上升而下降,幅值变大;而在低频时,速度响应以及辐射声压级由于受迫频率小导致其幅值大小规律出现相反趋势。内侧温度保持20 ~oC的情况下,外侧从-50 ~oC升高到50 ~oC,辐射声压级总值增加5.0 d B。同时忽略内外环境温度差将会导致辐射声压级误差,在文中考虑温度范围的误差最高可达到2.9 d B。平面声波载荷下较于集中力载荷下振动响应峰值一一对应而缺少了一个明显谷值,总体幅值相对较小,规律基本相同。随着长宽比例以及大小和芯板面板厚度比、芯板密度增大,固有频率降低,响应峰值向左偏移,同时幅值发生降低,其中长宽比例及大小对结构固有频率影响相对较大;而随着芯板弹性模量的增大,固有频率增大,响应峰值向右偏移,响应幅值降低。(3)基于波传递法并结合上述推导的内外温差下层合板理论振动控制方程,研究了层合板的传声损失问题。建立了考虑声振耦合的层合板理论模型,对该平衡方程进行求解,获得了层合板的隔声量,并通过有限元和边界元软件的结果对比验证了理论模型的准确性与有效性,进一步研究层合板各个关键参数对传声损失的影响。结果表明:随着层合板外表面的温度升高,隔声低谷向低频移动,此处隔声量第一个低谷对应了结构的第一阶固有模态频率。从隔声量大小角度上来看,单侧温度上升使得在第一个隔声量低谷前的隔声量明显降低,而第一个谷值随着温度的升高发生上升,对于2000Hz以上频段并未产生明显影响。随着长宽比例及大小、芯板面板厚度比、芯板密度的升高,隔声低谷向低频移动,部分频段内的隔声量明显降低,而第一个谷值随着长度的增加并未发生明显改变,同时对高频区段影响相对较小;随着芯板弹性模量的升高,隔声低谷向高频发生偏移,部分频段以内的隔声量明显上升;随着入射声波角度的增大,总体峰值向右发生偏移,部分频段以内的隔声量明显降低。本文针对内外温差下高速列车层合板声振特性进行研究,得到的相关理论及结果可为广温域服役环境下的高速列车车体减振降噪提供依据。