Thermal–Structural Coupling Analysis for Multiple Honeycomb Plates Connected by Hinges

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作者
Yuteng Cao,Dengqing Cao,Guiqin He,Yuxin Hao,Xinsheng Ge,Lun Liu
出处
期刊:International Journal of Structural Stability and Dynamics [World Scientific]
卷期号:22 (09) 被引量:4
标识
DOI:10.1142/s0219455422500936
摘要

The dynamical model of multiple honeycomb plates connected by hinges, including the thermal–structural coupling effect, is investigated in this paper. Under the assumption of small deformations and strains, the classical plate theory is used to establish the dynamical model of the honeycomb plate. The Chebyshev polynomial is adopted to describe the deformation of the plate and the linear torsional spring to represent the elastic hinge. Using the Rayleigh–Ritz method, the characteristic equation of the honeycomb sandwich structure is derived, from which the natural frequencies are obtained. Considering the thermal effect of the plate, the thermal–structural coupling dynamical equation is obtained. The thermal conduction in the thickness direction is calculated by the finite difference method. The present model is validated by comparing with the result generated by an equivalent orthotropic plate model established by the finite element (FE) software MSC Patran. The response analysis reveals the important effect of the metal skin and the hinge stiffness on the dynamic characteristics of the honeycomb sandwich structure. Numerical simulations reveal thermal–structural coupling features for the multi-honeycomb-plate structure from the perspective of the change in dynamic characteristics and the distribution of the temperature gradient. The thermal–structural coupling calculation method adopted herein can be used to solve the thermal conduction of the plate. It serves as the theoretical method for analyzing the dynamical behavior of the solar panel subjected to the solar heat.
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