氣動彈性設計基礎（力學）

第1章 緒論1.1 氣動彈性問題的概述11.2 氣動彈性力學發(fā)展的歷史梗概21.3 氣動彈性方框圖31.4 氣動彈性問題的分類51.4.1 氣動彈性的力三角形51.4.2 熱氣動彈性的力四面體61.4.3 氣動伺服彈性問題71.5 飛行器設計與氣動彈性設計81.5.1 在飛機設計中的氣動彈性設計81.5.2 氣動彈性設計在飛機設計中的新進展11思考題12參考文獻12第2章 氣動彈性靜力問題的基本原理和解析方法2.1 氣動彈性靜力問題的基本原理132.1.1 扭轉(zhuǎn)發(fā)散142.1.2 載荷重新分布152.1.3 操縱效率與操縱反效172.1.4 非線性影響222.2 長直機翼的解析方法232.2.1 長直機翼的扭轉(zhuǎn)發(fā)散232.2.2 長直機翼的載荷重新分布262.2.3 長直機翼的操縱反效及操縱效率29思考題32參考文獻33第3章 氣動彈性靜力問題的矩陣分析方法3.1 氣動力影響系數(shù)的矩陣表示343.1.1 馬蹄渦系353.1.2 三元機翼的氣動力影響系數(shù)矩陣363.1.3 氣動力影響系數(shù)矩陣A的近似求解方法383.2 氣動彈性靜力問題分析的基本方程413.2.1 大展弦比直機翼靜氣動彈性基本方程413.2.2 大展弦比后掠機翼靜氣動彈性基本方程433.2.3 一般翼面靜氣動彈性基本方程443.3 機翼發(fā)散計算與分析453.3.1 機翼發(fā)散基本方程453.3.2 機翼發(fā)散計算方法463.3.3 帶有掠角的機翼發(fā)散的特點503.3.4 提高發(fā)散動壓的設計考慮533.4 機翼載荷重新分布的計算與分析543.4.1 載荷重新分布基本方程543.4.2 載荷重新分布的兩種計算情況553.5 副翼操縱效率與反效593.5.1 操縱反效基本方程593.5.2 操縱效率計算方法613.5.3 提高操縱效率的設計考慮62思考題63參考文獻63第4章 非定常氣動力計算方法4.1 準定常氣動力644.1.1 格羅斯曼理論644.1.2 細長體理論684.1.3 氣動力導數(shù)694.1.4 活塞理論704.2 非定常氣動力724.2.1 西奧道生理論724.2.2 亞聲速偶極子格網(wǎng)法簡述744.2.3 超聲速偶極子格網(wǎng)法特點76思考題77參考文獻77第5章 顫振的基本概念5.1 顫振概述785.2 顫振的物理本質(zhì)815.2.1 自激振動815.2.2 機翼彎扭顫振現(xiàn)象825.2.3 機翼副翼顫振現(xiàn)象855.3 簡化的顫振理論865.3.1 顫振方程的建立865.3.2 頻率重合理論885.3.3 舉例895.4 影響顫振速度的因素91思考題93參考文獻93第6章 顫振分析基礎6.1 應用準定常氣動力理論的二元機翼顫振946.2 應用非定常氣動力理論的二元機翼顫振996.3 顫振行列式的求解1016.3.1 西奧道生法1016.3.2 Vg法1036.3.3 pk法1066.3.4 關于計及壓縮性影響的顫振計算1086.4 二元機翼副翼顫振109思考題112參考文獻112第7章 工程顫振分析和設計方法（一）7.1 工程顫振分析的概述1137.2 大展弦比直機翼的運動方程1157.3 大展弦比直機翼的顫振計算——用準定常氣動力理論1187.4 大展弦比直機翼的顫振計算——用非定常氣動力理論1227.5 大展弦比后掠機翼顫振分析的特點127思考題130參考文獻130第8章 工程顫振分析和設計方法（二）8.1 小展弦比機翼的顫振計算1318.1.1 小展弦比機翼的運動方程1318.1.2 用偶極子格網(wǎng)法的顫振計算1338.1.3 應用活塞理論的顫振計算1348.2 尾翼顫振分析的特點1368.2.1 常規(guī)的固定尾翼顫振分析1368.2.2 全動水平尾翼的顫振分析1378.2.3 T形尾翼的顫振分析1398.3 操縱面的顫振1398.4 操縱面顫振的防止1428.4.1 操縱面質(zhì)量平衡1438.4.2 不可逆操縱1458.4.3 操縱面顫振設計概要1468.5 氣動彈性設計的程序1468.5.1 氣動彈性設計規(guī)范1478.5.2 氣動彈性設計步驟1488.5.3 有關顫振分析中的試驗介紹150思考題153參考文獻154第9章 氣動彈性動力響應9.1 動力響應概述1559.2 彈性飛機的擾動運動方程1569.3 飛機受到陣風的動力響應1609.3.1 剛硬機翼——應用準定常理論1609.3.2 剛硬機翼——應用非定常理論1629.3.3 彈性機翼——應用非定常理論1669.4 氣動彈性抖振1679.4.1 抖振的現(xiàn)象1689.4.2 抖振邊界及抖振載荷168思考題170參考文獻170第10章 氣動伺服彈性（動）穩(wěn)定性分析10.1 氣動伺服彈性概念17210.1.1 氣動伺服彈性力學的定義及分類17210.1.2 氣動伺服彈性問題的形成17210.1.3 氣動伺服彈性的分析與綜合17410.2 飛機氣動伺服彈性穩(wěn)定性分析的特點17410.2.1 舵面伺服操縱系統(tǒng)的動力學特性17410.2.2 結(jié)構(gòu)反饋控制回路的動力學特性17510.3 氣動伺服彈性運動方程的建立17610.3.1 自由度和運動方程17610.3.2 復阻抗17910.4 氣動伺服彈性穩(wěn)定性分析的頻域方法18310.4.1 奈奎斯特圖線方法在氣動伺服彈性穩(wěn)定性分析中的應用18310.4.2 傳遞函數(shù)的確定18410.4.3 氣動伺服彈性系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的確定18710.4.4 不利耦合的排除18810.4.5 頻域方法在多回路氣動伺服彈性穩(wěn)定性分析中的應用19010.5 導彈的氣動伺服彈性穩(wěn)定性分析19410.5.1 自由度選擇和運動方程的建立19410.5.2 廣義準定常氣動力Aq和控制力QΔβ19510.5.3 細長體理論在彈體氣動力上的應用197思考題199參考文獻199第11章 氣動彈性設計的新進展11.1 氣動彈性系統(tǒng)的狀態(tài)空間法20111.1.1 狀態(tài)變量、狀態(tài)空間表達式20111.1.2 狀態(tài)空間法中非定常氣動力的拉氏域有理近似20211.1.3 氣動彈性系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達式20411.1.4 氣動彈性系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的狀態(tài)空間法20711.2 氣動伺服彈性魯棒穩(wěn)定性分析的狀態(tài)空間法20811.2.1 奇異值20911.2.2 基于系統(tǒng)回差矩陣最小奇異值的魯棒穩(wěn)定裕度估算20911.2.3 在μ方法下的系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定裕度21311.3 主動氣動彈性機翼設計技術21811.3.1 AAW設計理念——對傳統(tǒng)設計思想的突破21811.3.2 AAW技術中的主動控制22011.3.3 顫振主動抑制控制律設計22111.4 復合材料氣動彈性剪裁22611.4.1 氣動彈性剪裁的概念22711.4.2 氣動彈性剪裁的機理22711.4.3 氣動彈性剪裁的性能效益22811.4.4 氣動彈性綜合優(yōu)化設計232思考題233參考文獻234