定 价:49 元
丛书名:教育部高等学校航空航天类专业教学指导委员会推荐教材 , 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 , 北京高等教育精品教材
- 作者:杨超,吴志刚,谢长川 著
- 出版时间:2021/1/1
- ISBN:9787512432260
- 出 版 社:北京航空航天大学出版社
- 中图法分类:V211.47
- 页码:208
- 纸张:胶版纸
- 版次:3
- 开本:16开
《气动弹性设计基础(第3版)》介绍了飞行器气动弹性设计的基本原理和基本方法,主要包括4部分内容:气动弹性静力学问题,气动弹性动稳定性——颤振,气动伺服弹性稳定性分析以及气动弹性试验。除了阐述基本概念和基本理论外,书中还介绍了常用的工程处理方法,对近年来在气动弹性技术上的新进展,也作了简要介绍。
《气动弹性设计基础(第3版)》可作为高等学校航空航天类专业本科生的教学用书和研究生的参考书,也可供航空航天、兵器等工业部门的飞行器设计、飞行控制设计人员参考。
随着飞机、导弹、火箭等飞行器的快速发展,气动弹性设计在飞行器设计中的重要性日益突显。气动弹性设计的基础是气动弹性力学,涉及气动力、弹性力及惯性力之间的相互耦合作用。不但需要揭示各种气动弹性现象的机理,更为重要的是要把气动弹性的基本原理应用到飞行器设计上,并将其作为一种设计准则、规范和指导思想。基于上述思想的指导,本书的主要编写目标是为高等学校航空航天类专业的本科生提供一本基本理论与分析方法并重的教科书,以适应我国航空航天事业不断发展的需要。本书也可作为相关专业研究生的参考用书,并可供航空、航天、兵器、建筑及桥梁等工业部门的设计人员参考。
本书主要介绍了气动弹性设计的两个重要组成部分,即气动弹性静力学问题和气动弹性动力学问题;而气动弹性动力学关注的重点仍然是经典颤振和气动伺服弹性稳定性问题,这是飞行器气动弹性设计中须首先关注的、涉及安全的关键问题。本书主要介绍上述内容的基本概念和原理、基本方程和分析方法。
基于以上原则,在本书第3版中,进一步突出了经典颤振和气动伺服弹性稳定性内容,精简了一些与稳定性无关的内容(如抖振问题),调整、增加和强化了部分相关内容。
本次修订过程中,作者主要做了以下几方面的工作:
在绪论中对气动弹性的分类进行了重新调整和定义,以适应和规范当前的气动弹性设计工作;增加了气动弹性设计技术的最新发展内容,如变形飞行器技术;加强了对气动弹性优化技术的描述。
增加了“振动力学基础”一章,既照顾到本科生相对薄弱的理论基础,又可为基于假设模态法的颤振理论做好铺垫。
将涉及大、小展弦比机翼和尾翼颤振的三章内容合并为一章,以突出工程颤振分析方法的整体性。
结合最新方法进展,对气动伺服弹性稳定性分析理论和方法内容进行了大幅调整,去除了助力器复阻抗等本科生较难理解的内容,加强了弹箭气动伺服弹性问题的统一建模方法的相关内容。
在气动弹性实验方法中增加了发散风洞试验内容,去除了抖振风洞试验内容,以突出气动弹性稳定性这一重点内容。
本书共11章,其中杨超编写了第1章以及第3~5章,谢长川编写了第2章以及第6~8章,吴志刚编写了第9~11章,全书由杨超统稿、校稿。
作者对本书前两版作者陈桂彬、邹丛青两位教授深表感激并致敬,他们一直关心本书的修订和再版工作,有些内容的修改也是他们的期望。感谢西北工业大学赵令诚教授、南京航空航天大学卢叔全教授对第1版教材的审阅,他们的很多宝贵意见为本书的修订再版奠定了良好的基础。感谢南京航空航天大学韩景龙教授、中国科学院力学研究所杨国伟研究员对第3版教材的审阅,他们的意见对保障本书的质量起到了良好的作用。此外,还要感谢国内同行对本书的关心和指导,感谢航天科技集团11院刘子强研究员等对本书内容的修订提出的宝贵意见。作者也衷心感谢将对本书提出批评和建议的读者。
第1章 绪论
1.1 气动弹性问题的概述
1.2 气动弹性力学发展的历史梗概
1.3 气动弹性问题的分类
1.3.1 气动弹性的力三角形
1.3.2 热气动弹性的力四面体
1.3.3 气动伺服弹性问题
1.4 飞行器的气动弹性设计问题
1.5 气动弹性设计技术的若干新进展
1.5.1 变形飞行器技术
1.5.2 主动气动弹性机翼设计技术
1.5.3 气动弹性优化设计技术
1.5.4 鲁棒气动弹性稳定性分析方法
思考题
参考文献
第2章 振动力学基础
2.1 概述
2.2 拉格朗日方程
2.2.1 广义坐标与广义外力
2.2.2 完整系统的拉格朗日方程
2.3 多自由度系统的无阻尼自由振动
2.3.1 主振动
2.3.2 主坐标和坐标耦合
2.3.3 多自由度无阻尼振动的一般论述
2.4 弹性体的无阻尼自由振动
2.4.1 等剖面梁的自由扭转振动
2.4.2 等剖面梁的自由弯曲振动
2.4.3 长直机翼的弯扭自由振动
2.4.4 固有振型的正交性
2.5 频率的近似计算法
2.5.1 瑞利法
2.5.2 里兹法
思考题
参考文献
第3章 气动弹性静力学的基本原理和解析方法
3.1 气动弹性静力学的基本原理
3.1.1 扭转发散
3.1.2 气动载荷重新分布
3.1.3 操纵效率与操纵反效
3.1.4 非线性影响
3.2 长直翼的解析方法
3.2.1 长直机翼的扭转发散
3.2.2 长直机翼的载荷重新分布
3.2.3 长直机翼的操纵反效及操纵效率
思考题
参考文献
第4章 气动弹性静力学的矩阵分析方法
4.1 气动力影响系数的矩阵表示
4.1.1 马蹄涡系
4.1.2 三元机翼的气动力影响系数矩阵
4.1.3 气动力影响系数矩阵A的近似求解方法
4.2 气动弹性静力学基本方程
4.2.1 大展弦比直机翼静气动弹性基本方程
4.2.2 大展弦比后掠机翼静气动弹性基本方程
4.2.3 一般翼面静气动弹性基本方程
4.3 机翼发散计算与分析
4.3.1 机翼发散基本方程
4.3.2 机翼发散计算方法
4.3.3 带有掠角的机翼发散的特点
4.3.4 提高发散动压的设计考虑
4.4 机翼载荷重新分布的计算与分析
4.4.1 载荷重新分布基本方程
4.4.2 载荷重新分布的两种计算情况
4.4.3 飞行载荷
4.5 副翼操纵效率与反效
4.5.1 操纵反效基本方程
4.5.2 操纵效率计算方法
4.5.3 提高操纵效率的设计考虑
思考题
参考文献
第5章 非定常气动力计算方法
5.1 准定常气动力
5.1.1 格罗斯曼理论
5.1.2 细长体理论
5.1.3 气动力导数法
5.1.4 活塞理论
5.2 非定常气动力
5.2.1 西奥道生理论
5.2.2 亚声速偶极子格网法简述
5.2.3 超声速偶极子格网法特点
思考题
参考文献
……
第6章 颤振的基本概念
第7章 颤振分析基础
第8章 工程颤振分析
第9章 飞行器的防颤振设计
第10章 气动伺服弹性稳定性分析与设计
第11章 气动弹性试验