飛行器結構動力學

內(nèi)容概要

《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材:飛行器結構動力學》結合飛行器結構動力分析，系統(tǒng)地闡述了飛行器結構動力學的基本概念、基本理論、基本分析方法及其工程應用。全書分為基礎理論和專業(yè)內(nèi)容兩大部分，動。闡述飛行器結構動力學建模、飛行器結構模態(tài)分析、飛行器結構動力響應分析、結構耦合動力學和振動控制。
《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材:飛行器結構動力學》可作為航空、航天、機械等專業(yè)本科生和研究生的教材，也可供從事與飛行器設計與工程相關工作的工程技術人員參考。

書籍目錄

第1章 緒論 1．1飛行器結構動力學的目的與內(nèi)容 1．2結構動力問題的基本特點 1．3基本研究方法與分析模型 1．4振動的分類 1．5簡諧振動與諧波分析 習題 第2章 單自由度系統(tǒng)的振動 2．1無阻尼自由振動 2．2有阻尼自由振動 2．3單自由度系統(tǒng)的強迫振動 2．4任意激勵的強迫振動 2．5阻尼理論 習題 第3章 多自由度系統(tǒng)的振動 3．1運動方程的建立 3．2無阻尼自由振動 3．3半正定系統(tǒng) 3．4固有頻率的近似解法 3．5系統(tǒng)對初始條件的響應 3．6多自由度系統(tǒng)的阻尼 3．7有阻尼強迫振動 習題 第4章 連續(xù)彈性體系統(tǒng)的振動 4．1桿的縱向振動 4．2梁的橫向振動 4．3圓軸的自由扭轉振動 4．4主振型的正交性 4．5連續(xù)彈性體的無阻尼強迫振動 4．6矩形薄板的橫向振動 習題 第5章 隨機振動 5．1隨機過程及其分類 5．2隨機過程的基本統(tǒng)計特性 5．3單自由度線性系統(tǒng)的隨機響應 習題 第6章 飛行器結構動力學建模 6．1引言 6．2結構動力學有限元運動方程 6．3結構動力學模型的減縮 6．4結構動力學模型的修改 第7章 飛行器結構模態(tài)分析 7．1引言 7．2特征值問題的基本解法 7．3大型系統(tǒng)特征值問題的解法 7．4子結構模態(tài)綜合法 7．5飛行器模態(tài)特征分析 7．6提高模態(tài)分析精度的措施 第8章 飛行器結構動力響應分析 8．1概述 8．2直接積分法 8．3模態(tài)疊加法 8．4狀態(tài)空間法 8．5時域解法的選擇 8．6結構動力響應分析的頻域法 8．7沖擊響應譜概念及應用 第9章 結構耦合動力學 9．1細長體氣動彈性問題 9．2飛行器顫振問題 9．3POGO振動問題 第10章 結構振動控制 10．1引言 10．2黏彈性阻尼減振技術 10．3主動振動控制技術 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   飛行器結構動力學是一門在飛行器設計中受到普遍重視的且仍處于不斷發(fā)展中的學科。本章主要闡述飛行器結構動力學的研究目的、內(nèi)容、方法及其特點，并且介紹振動的分類及簡諧振動。請讀者注意本章中介紹的一些基本概念、基本思想方法和簡諧振動問題，均為后面各章學習打下了基礎。 1．1飛行器結構動力學的目的與內(nèi)容 1．1．1飛行器結構動力學的目的 飛行器結構是構成飛行器的基礎。因為飛行器結構的主要功能之一是承受和傳遞作用在它上面的各種載荷，所以本書中所謂“結構”，指的是受力結構，是指能承受和傳遞載荷，并能保持足夠的強度和剛度的零、部件的總稱。隨著飛行速度、加速度、高度和航程的不斷增加，現(xiàn)代飛行器結構的使用環(huán)境是十分復雜的。僅就力學環(huán)境來講，現(xiàn)代飛行器結構不僅承受靜力載荷和熱載荷，而且承受動力載荷（簡稱動載荷）。靜力載荷是不隨時間變化的穩(wěn)定的作用力。飛行器的熱載荷是由于飛行中氣動加熱、結構內(nèi)外環(huán)境傳遞的熱所產(chǎn)生的結構溫度變化、溫度交變和溫度場環(huán)境的總稱。動載荷是隨時間變化的速變力。作用在飛行器上的動載荷是復雜的，它分為作用力隨時間周期變化的周期載荷、作用力在很短時間內(nèi)急劇變化的瞬態(tài)（沖擊）載荷和載荷值只能用統(tǒng)計的方法進行定義的隨機載荷等情況。飛行器在動載荷作用下會產(chǎn)生振動現(xiàn)象。所謂“振動”，就是物體或某種狀態(tài)隨時間往復變化的現(xiàn)象。在這種往復運動變化的現(xiàn)象中，單位時間內(nèi)運動重復的次數(shù)叫做頻率，運動重復一次所需要的時間間隔稱為周期。 實際上，無論是在裝卸、運輸還是在發(fā)射、飛行過程中，飛行器都可能產(chǎn)生振動或噪聲。凡是能產(chǎn)生振動的研究對象統(tǒng)稱為結構動力系統(tǒng)，簡稱系統(tǒng)。飛行器結構就是一種典型的動力系統(tǒng)。對于引起系統(tǒng)振動的動載荷，例如外加的動態(tài)力或位移、初始干擾等統(tǒng)稱為激勵或輸入；系統(tǒng)在輸入下產(chǎn)生的效果稱為系統(tǒng)的動態(tài)響應，簡稱響應，也稱為輸出，例如振動中產(chǎn)生的位移、速度、加速度、應力等。飛行器結構所具有的固有的動力學特性（例如固有頻率與主振型）只與系統(tǒng)的固有質量和剛度特性有關，而與振動的初始條件無關，稱之為系統(tǒng)的動態(tài)固有特性或振動固有特性。飛行器結構的動態(tài)特性中最基本的兩個就是自．由振動特性和強迫振動特性c前者反映了系統(tǒng)的固有特性，后者還與外激勵有關。 ∈于動力系統(tǒng)自由振動與強迫振動的概 念，可參閱本書的第2章與第3章。在飛行器設計中，如果飛行器的結構不合理，動態(tài)特性不好，工作中的動響應過大，就會使飛行器工作過程中產(chǎn)生過大的結構動應力或變形，造成結構破壞或者使飛行器內(nèi)部設備工作失靈，也可能引起結構顫振、發(fā)散等動力學不穩(wěn)定現(xiàn)象，使結構迅速破壞。因此，結構動力學分析與設計工作在飛行器設計中是一個不可缺失的重要設計環(huán)節(jié)，受到普遍重視。 飛行器結構動力學的目的就是研究關于飛行器結構動力系統(tǒng)振動固有特性及它在外激勵作用下產(chǎn)生動響應的基本理論和分析方法，使飛行器結構具有優(yōu)良的動力學特性，以保證其結構安全、可靠。本書為讀者提供飛行器結構動力學分析的基本知識，著重闡述基本理論與基本的分析方法，使讀者初步具備解決飛行器結構動力學問題的能力。 1．1．2飛行器結構動力學的內(nèi)容 飛行器設計中遇到的結構動力學問題是很復雜的。一般說來，在結構動力學研究的3個要素中，已知任意兩個要素求解第三個要素都屬于結構動力學的研究范疇。例如： 已知動力系統(tǒng)和動載荷求系統(tǒng)的響應，稱為響應預測或振動分析。 已知動力系統(tǒng)與系統(tǒng)的響應來反求系統(tǒng)的輸入，稱為載荷辨識或動環(huán)境預示。 在動載荷與系統(tǒng)響應均為已知的情況下，確定系統(tǒng)的動力學參數(shù)或模型，稱為參數(shù)辨識或系統(tǒng)辨識。此類問題的另一種提法是在一定的動載荷條件下，如何來設計系統(tǒng)的特性，使得系統(tǒng)的響應滿足指定的設計要求，這就是所謂的結構動力學設計。

編輯推薦

《普通高等教育"十一五"國家級規(guī)劃教材:飛行器結構動力學》的特點是在保證結構動力學基本理論的系統(tǒng)性、完整性的基礎上，努力結合飛行器的實際，介紹與飛行器設計、分析密切相關的實用的結構動力學知識。全書共10章，分為基礎理論和專業(yè)內(nèi)容兩大部分?；A理論部分由第1～5章組成，內(nèi)容包括緒論、單自由度系統(tǒng)的振動、多自由度系統(tǒng)的振動、連續(xù)彈性體系統(tǒng)的振動和隨機振動。專業(yè)內(nèi)容部分由第6～10章組成，內(nèi)容包括飛行器結構動力學建模、飛行器結構模態(tài)分析、飛行器結構動力響應分析、結構耦合動力學和結構振動控制?；A理論部分供本科生學習，專業(yè)內(nèi)容部分供研究生使用?！镀胀ǜ叩冉逃?十一五"國家級規(guī)劃教材:飛行器結構動力學》也可供從事與飛行器設計與工程相關工作的工程技術人員參考。

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