气动弹性力学理论与计算

第1章 气动弹性力学引论1.1 气动弹性力学的范畴1.2 气动弹性分析基本概念1.3 气动弹性在航空航天飞行器设计中的作用1.4 力与坐标系第2章 气动弹性问题的简要历史回顾2.1 早期的气动弹性现象实例2.2 航空领域的气动弹性力学2.3 第一次世界大战期间所获得的启示2.4 第一次世界大战后的发展2.5 -些事故统计2.6 第二次世界大战以来的发展2.7 稳定性与操纵性中的气动弹性力学2.8 非定常气动力理论的发展2.9 早期的试验技术第3章 空气动力学：定常与非定常理论3.1 翼型的空气动力特性3.2 非定常二维翼型3.3 动态稳定性导数的估算3.4 非定常位势流理论3.5 机翼和机身的近似解析解3.6 定常流升力面的数值解法3.7 振荡升力面的数值解法3.8 升力面和体干扰的数值解法3.9 气动力影响系数3.10 计算流体力学第4章 结构：变形理论4.1 弯曲和扭转理论基础4.2 能量定理4.3 扭转盒段的剪心和扭转刚度4.4 变刚度弹性轴的变形4.5 柔度影响系数的插值4.6 薄板理论与曲面样条4.7 有限元分析4.8 直接刚度法4.9 由假设变形求刚度矩阵4.10 刚度与柔度的互逆性4.11 利用假设应力求刚度矩阵第5章 振动：频率和模态5.1 单自由度系统5.2 结构阻尼5.3 二自由度系统5.4 弦的振动5.5 杆的扭转振动5.6 梁的弯曲振动5.7 弹性轴的振动5.8 耦合质量矩阵5.9 振动问题的矩阵表述5.10 计算与测量振动模态的正交性5.11 从地面振动试验获得柔度矩阵的方法第6章 准静态气动弹性力学：机动飞行6.1 二维翼段6.2 柔性支持下的刚性后掠机翼6.3 长直机翼6.4 一般翼面形状的影响系数公式6.5 一般布局形式的刚度矩阵方程6.6 有支持飞行器的发散6.7 静气动弹性模态方程6.8 计入动态结构效应的运动方程6.9 速度导数和气动弹性效应对阻力的影响6.10 弹性机翼的上反效应6.11 “刚体”风洞模型试验结果的修正第7章 颤振：动气动弹性稳定性7.1 准定常颤振分析7.2 一阶非定常颤振分析7.3 颤振分析的美国方法（K法）7.4 颤振分析的英国方法（PK法）7.5 广义气动弹性分析方法（GAAM）7.6 颤振相似律参数7.7 操纵面颤振7.8 壁板颤振7.9 螺旋桨／发动机舱的螺旋颤振7.10 T形尾翼颤振第8章 瞬态响应：着陆和阵风载荷8.1 任意时间相关外力的响应8.2 响应计算的数值方法8.3 机动翼剖面上的瞬时升力8.4 二维翼型的离散阵风响应8.5 计算瞬时应力的方法8.6 离散的均匀阵风下飞行器的响应第9章 随机响应：大气扰动和跑道粗糙度9.1 随机载荷的统计学描述9.2 由协方差函数表示的随机响应9.3 由功率谱表示的随机响应9.4 超过指定值的频率9.5 简谐阵风函数9.6 功率谱密度示例9.7 随机大气阵风的设计载荷9.8 随机阵风响应示例第10章 气动伺服弹性：与控制系统相互作用10.1 传递函数10.2 运动方程的状态空间形式10.3 广义振荡气动力近似函数10.4 稳定性分析结果的介绍10.5 主动控制设计10.6 结构模态控制系统设计10.7 阵风减缓系统设计10.8 颤振抑制系统设计第11章 热气动弹性：高速大气飞行11.1 受热结构的大变形11.2 气动加热11.3 热气动弹性颤振算例第12章 气动弹性设计：优化12.1 气动弹性优化12.2 数值优化基础12.3 气动弹性响应12.4 设计灵敏度12.5 气动弹性设计灵敏度12.6 优化器12.7 气动弹性设计实例附录A 矩阵算法A.1 定义A.2 加法和减法A.3 乘法A.4 逆运算A.5 微分运算A.6 积分运算A.7 矩阵分块A.8 特征值与特征向量附录B 拉普拉斯变换和傅里叶变换B.1 拉普拉斯变换B.2 拉普拉斯变换的一般性质B.3 简单函数的拉普拉斯变换B.4 采用拉普拉斯变换列表求解微分方程B.5 拉普拉斯反变换B.6 傅里叶变换附录C 概率与概率分布C.1 基本概念C.2 随机变量及其概率函数C.3 期望值与矩C.4 高斯分布C.5 瑞利分布附录D 偶极子格网法的发展摘要D.1 引言D.2 偶极子格网法D.3 方法的发展D.4 偶极子格网法的发表D.5 后续的发展D.6 近期发展D.7 评述总结献辞结语附录E 刚体飞行器飞行力学摘要E.1 引言E.2 符号E.3 矢量运动方程E.4 标量运动方程结论附录F 与联邦航空局往来的信件附录G 伽辽金——传记和他的方法G.1 伽辽金传记G.2 伽辽金法附录H 自传参考文献

气动弹性力学是应用力学的一个分支，研究气动力、惯性力和结构力之间的耦合。《气动弹性力学理论与计算》的内容包括气动弹性力学的历史回顾、基础理论以及多方面应用，重点关注固定翼飞机的气动弹性问题。作者William P.Rodden在气动弹性力学的教学和工程应用方面取得的成就广为人知，《气动弹性力学理论与计算》就是他在气动弹性力学领域毕生经验的总结。