主要完成人：费庆国、姜东、张大海、张培伟、何顶顶、李彦斌、吴邵庆、董萼良、韩晓林
完成单位：东南大学
项目及成果简介：
近空间飞行器的发展涉及国家安全与和平利用空间，蕴含着极具牵引力的重大基础科学问题。各主要航空航天强国都在全力发展30~70公里中层近空间空天飞行器，此类飞行器的飞行速度大于5马赫，在气动力作用下，飞行器将面临高温、高强噪声等力学环境，气动热使得飞行器大面积机身温度可达800~1000℃，前缘温度甚至高达1600℃，气动噪声激励的频率范围可达10∼10000Hz，声压级可达168dB。因此，迫切需要发展极端热噪环境复杂结构动力学分析方法。
在国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划等资助下，本项目从耐高温复合材料参数识别方法、极端高温环境复杂连接结构动力学模型修正方法、宽频高强噪声激励下结构动响应分析方法和极端高温环境复杂结构全频动响应分析方法以及重大工程应用等方面开展了深入系统研究。主要成果如下：
1.针对耐高温复合材料性能温度相关性高、离散性大等问题，提出了基于测算融合的复合材料参数预测方法；提出了考虑温度相关性的复合材料参数识别方法；提出了考虑不确定性的复合材料参数识别方法。
2.针对极端高温环境复杂结构的典型连接表征与热效应表征等问题，提出了典型连接建模方法；提出了预紧力作用下典型连接结合面刚度的识别方法；提出了基于动特性/动响应的不确定性摄动和区间模型修正方法；提出了基于非线性正则模态分析的热结构模型修正方法。
3.针对宽频高强噪声激励下复杂结构全频段响应预示问题，提出了考虑载荷非平稳特性的低频动响应分析方法；提出了基于模态能量法的中频动响应分析方法；提出了基于统计能量参数预测的复合材料结构高频响应预示方法。
4.针对极端高温环境复杂结构全频动响应预示问题，揭示了热效应、声-固耦合效应等对结构动响应的影响规律，提出高温下声-固耦合动响应预示方法；提出了计及热效应的复合材料统计能量动响应分析方法。
基于项目成果申请发明专利50余项，已授权16项。发表SCI论文32篇，EI论文58篇，论文Google Scholar他引共计631篇次，单篇最高他引87次。主要成果应用于国家重大科技专项工程、国家重点型号工程。
中国科学院院士赵淳生教授评价：东南大学突破了空天飞行器设计所面临的关键结构动力学问题，系统地提出了理论分析方法和工程应用技术，为空天飞行器结构从静态设计路线向动态设计路线的跨越发展做出了开创性的工作。相关应用单位评价：工程取得历史性突破离不开东南大学在结构动力学基础研究方面的成果。