氣動彈性力學現代教程

基本介紹

• 書名：氣動彈性力學現代教程
• 作者：[美]道爾（Dowell,E.H）
• 出版社：航空工業出版社
• 出版時間：1991年1月

出版信息

氣動彈性力學現代教程

作者:[美] 道 爾（Dowell，E.H.
出版社:航空工業出版社
出版年:1991-1
ISBN:9787800343247

內容簡介

《氣動彈性力學現代教程(第4版)》系統地介紹了航空航天飛行器、土木工程結構和渦輪機械中氣動彈性問題的相關概念及其分析方法。對固定翼飛行器，詳細介紹了發散、操縱面效率等氣動彈性靜力學問題，顫振、陣風回響等氣動彈性動力學問題，特別是對與氣動彈性動力學分析密切相關的機翼非定常空氣動力計算理論和數值方法進行了詳細論述；對失速顫振問題專門進行了介紹；對旋翼機，介紹了單一槳葉的氣動彈性問題以及與槳葉一機身耦合有關的氣動彈性問題；對土木工程結構'主要集中介紹了非流線體的馳振、懸跨橋的發散、漩渦脫落誘導振動、顫振及抖振問題；對渦輪機的氣動彈性問題，主要介紹了渦輪葉片的失速顫振和阻塞顫振問題。最後幾章分別對流固耦合建模方法、氣動彈性試驗技術、非線性氣動彈性力學、氣動彈性控制、渦輪機中複雜和非線性非定常流的現代分析方法等專題進行了廣泛論述，並在附錄中附有隨機脈動壓力作用下結構回響的初步分析和第2～第4章的參考算例。

書籍目錄

第1章緒論

第2章氣動彈性靜力學

2.1典型翼剖面模型

2.1.1帶操縱面的典型翼剖面模型

2.1.2典型翼剖面模型——非線性效應

2.2機翼的一維氣動彈性模型

2.2.1大展弦比機翼的梁一桿模型

2.2.2特徵值和特徵函式方法

2.2.3伽遼金方法

2.3直機翼的滾轉

2.3.1平衡積分方程

2.3.2平衡方程的推導

2.3.3Caa的計算

2.3.4函式S（y，η）的示意圖

2.3.5空氣動力（包括展向誘導）

2.3.6氣動彈性平衡方程及集中元素求解方法

2.3.7發散

2.3.8反效和滾轉效率

2.3.9積分方程特徵值問題和影響函式的實驗測定

2.4升力面二維氣動彈性模型

2.4.1二維結構——積分表示

2.4.2二維氣動面——積分表示

2.4.3用矩陣一集中元素法求解

2.5其他物理現象

2.5.1柔性管內的流體流動

2.5.2柔性壁面上的（低速）流體流動

2.6後掠翼的發散

參考文獻

第3章氣動彈性動力學

3.1哈密爾頓原理

3.1.1單個質點

3.1.2多個質點

3.1.3連續體

3.1.4勢能

3.1.5非勢力

3.2拉格朗日方程

3.2.1典型翼剖面的運動方程

3.3典型翼剖面模型的動力學

3.3.1正弦運動

3.3.2周期運動

3.3.3任意運動

3.3.4拉普拉斯變換

3.3.5對任意運動的積分變換法

3.3.6隨機運動

3.3.7顫振——氣動彈性動不穩定性簡介

3.3.8準定常氣動力理論

3.4機翼上的空氣動力——引論與小結

3.4.1可用的氣動力理論

3.4.2活塞理論

3.4.3氣動力脈衝函式和氣動力傳遞函式

3.4.4—般的近似法

3.5氣動彈性運動方程的求解

3.5.1時域法

3.5.2頻域法

3.6代表性結果和計算中需要考慮的問題

3.6.1時域分析結果

3.6.2頻域分析結果

3.6.3顫振和陣風回響的分類及其參數變化趨勢

3.6.3.1實際的顫振計算

3.6.3.2非線性顫振現象

3.6.3.3顫振的參數變化趨勢

3.6.3.4陣風回響

3.7複雜結構的廣義運動方程

3.7.1拉格朗日方程和模態方法（瑞利一李茲法）

3.7.1.1動能

3.7.1.2應變能（彈性勢能）

3.7.1.3求解kmn的其他方法

3.7.1.4例子

3.7.2固有頻率及模態特徵值與特徵向量

3.7.3廣義氣動力的計算

3.7.4運動方程及其解法

3.7.5陣風激勵的回響

3.7.6平衡積分方程

3.7.7固有頻率和模態

3.7.8正交性的證明

3.7.9考慮氣動力的受迫運動

3.7.10例子

3.8其他的流體一結構耦合現象

3.8.1柔性管內的流體流動——消防水龍的顫振

3.8.2柔性壁面上的（高速）流體流動——平板/壁板顫振的一類簡單原型

參考文獻

第4章升力面與非升力面非定常空氣動力學

4.1流體力學基本方程

4.1.1質量守恆

4.1.2動量守恆

4.1.3無旋流動、開爾文定律和伯努利方程

4.1.4速勢方程的推導

4.1.5小擾動理論

4.1.6經典聲學的簡化

4.1.7邊界條件

4.1.8對稱和反對稱

4.2超聲速流動

4.2.1二維流動

4.2.2翼型的簡諧運動

4.2.3逆變換的討論

4.2.4關於結果物理意義的討論

4.2.5陣風回響

4.2.6瞬態運動

4.2.7機翼運動產生的升力

4.2.8大氣陣風導致的升力

4.2.9三維流動

4.3亞聲速流動

4.3.1積分方程的變換法推導和配置法求解

4.3.2利用格林定理確定核函式

4.3.3不可壓三維流動

4.3.4可壓縮三維流動

4.3.5不可壓二維流動

4.3.6翼型的簡諧運動

4.3.7瞬態運動

4.3.8積分式的計算

4.4代表性數值計算結果

4.5跨聲速流動

4.5.1分析

4.5.2二維跨聲速流中機翼的定常運動

4.5.3二維跨聲速流中機翼的非定常運動

4.5.4三維跨聲速流中機翼的非定常運動

4.5.5三維亞聲速流中機翼的非定常運動

4.5.6結束語

符號表

參考文獻

第5章失速顫振

5.1背景

5.2解析公式

5.3穩定性和空氣動力所做的功

5.4彎曲失速顫振

5.5非線性力學描述

5.6扭轉失速顫振

5.7綜合評價

5.8降階模型

5.9計算失速流動

參考文獻

第6章土木工程中的氣動彈性力學

6.1漩渦誘導振盪

6.1.1旋渦脫落

6.1.2漩渦誘導振盪的建模

6.1.3二自由度耦合方程——尾流振子模型

6.1.4單自由度的漩渦誘導回響模型

6.2馳振

6.2.1馳振運動方程、馳振不穩定的格勞渥一鄧哈托（Clauert—DenHartog）必要條件

6.2.2馳振運動的描述

6.2.3兩個彈性耦合方棒的混沌馳振

6.2.4尾流馳振的物理描述和分析

6.3扭轉發散

6.4氣動彈性效應下的顫振和抖振

6.4.1平穩氣流中二維橋面顫振問題的方程及其解析解

6.4.2氣動彈性效應下橋樑截面對湍流激勵的回響

6.5懸跨橋

6.5.1懸跨橋的風洞試驗

6.5.2全跨度橋樑的扭轉發散分析

6.5.3鎖定漩渦誘導的回響

6.5.4全跨度橋樑的顫振和抖振

6.5.5降低橋樑對顫振的敏感性

6.6高聳煙囪和排氣管以及高聳建築

6.6.1高聳煙囪和排氣管

6.6.2高聳建築

參考文獻

……

第7章旋翼機的氣動彈性回響

第8章渦輪機的氣動彈性力學

第9章流固耦合問題的建模

第10章氣動彈性試驗

第11章非線性氣動彈性力學

第12章氣動彈性控制

第13章渦輪機中複雜和非線性非定常流的現代分析方法

附錄A隨機脈動壓力作用下結構回響的初步分析

附錄B參考算例