目錄
叢書序
前言
第1章 飛機結(jié)構(gòu)的組成分析 001
1.1 幾何不變性的概念 001
1.2 系統(tǒng)幾何不變性的判定 004
1.2.1 自由度與約束 004
1.2.2 系統(tǒng)幾何不變性的判定方法 007
1.3 桿系結(jié)構(gòu)的組成 012
1.3.1 桁架的組成 012
1.3.2 剛架的組成 013
1.4 薄壁結(jié)構(gòu)的組成 015
1.4.1 薄壁結(jié)構(gòu)的概念和特點 015
1.4.2 平面薄壁結(jié)構(gòu)的組成 016
1.4.3 空間薄壁結(jié)構(gòu)的組成 017
習(xí)題 020
第2章 飛機的外載荷 023
2.1 飛行載荷 023
2.1.1 水平等速直線飛行載荷 024
2.1.2 機動飛行載荷 025
2.1.3 在大氣紊流中的飛行載荷 027
2.2 過載 030
2.2.1 飛機的過載 030
2.2.2 飛機部件的過載 034
2.3 飛行限制參數(shù)的確定 037
2.3.1 最大使用過載的確定 038
2.3.2 最大允許速度的確定 040
2.3.3 最大升力系數(shù)的確定 042
2.4 飛行中的嚴重受載情況 042
2.4.1 嚴重受載情況的確定 043
2.4.2 嚴重受載情況的載荷特點 044
2.5 其他載荷情況 047
2.5.1 疲勞載荷 048
2.5.2 其他特殊情況下的載荷 049
2.5.3 環(huán)境載荷 050
習(xí)題 050
第3章 飛機結(jié)構(gòu)的受力分析 053
3.1 飛機結(jié)構(gòu)受力分析概述 053
3.1.1 飛機結(jié)構(gòu)受力分析的目的 053
3.1.2 飛機基本結(jié)構(gòu)元件的傳力特性 054
3.1.3 受力分析的一般原則 057
3.1.4 飛機結(jié)構(gòu)受力分析的方法和步驟 060
3.2 機翼結(jié)構(gòu)的受力分析 069
3.2.1 機翼的結(jié)構(gòu)特點與形式 069
3.2.2 機翼的外部載荷和內(nèi)力 074
3.2.3 機翼結(jié)構(gòu)的傳力分析 078
3.3 機身結(jié)構(gòu)的受力分析 095
3.3.1 機身結(jié)構(gòu)的特點與形式 095
3.3.2 機身的外部載荷和內(nèi)力 097
3.3.3 機身結(jié)構(gòu)的傳力分析 099
3.4 起落架結(jié)構(gòu)的受力分析 102
3.4.1 起落架的布置形式和結(jié)構(gòu)形式 102
3.4.2 起落架的外部載荷 104
3.4.3 起落架的傳力分析 109
習(xí)題 117
第4章 飛機結(jié)構(gòu)的應(yīng)力計算和靜強度評估 119
4.1飛機結(jié)構(gòu)的應(yīng)力簡化計算 119
4.1.1工程梁假設(shè) 119
4.1.2 機翼結(jié)構(gòu)的應(yīng)力計算 120
4.1.3 機身結(jié)構(gòu)的應(yīng)力計算 127
4.1.4 起落架結(jié)構(gòu)的應(yīng)力計算 131
4.2 飛機結(jié)構(gòu)應(yīng)力計算的有限元法 132
4.2.1 有限元法的基本原理 133
4.2.2 有限元法的基本步驟 134
4.2.3 有限元法在飛機結(jié)構(gòu)強度分析中的應(yīng)用 134
4.2.4 有限元分析軟件 135
4.3 飛機結(jié)構(gòu)的屈服和斷裂判據(jù) 138
4.4 飛機結(jié)構(gòu)的剛度判據(jù) 139
4.4.1 飛機結(jié)構(gòu)的剛度對飛機的影響 139
4.4.2 飛機結(jié)構(gòu)的剛度要求 141
4.5 飛機結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性分析和判據(jù) 141
4.5.1 矩形平板的穩(wěn)定性 142
4.5.2 受壓薄壁桿件的穩(wěn)定性 150
習(xí)題 154
第5章 飛機結(jié)構(gòu)的疲勞強度 157
5.1 疲勞的基本概念 157
5.1.1 疲勞破壞的特征 157
5.1.2 疲勞破壞的過程 158
5.1.3 疲勞破壞的斷口分析 159
5.2 金屬材料的疲勞強度 162
5.2.1 疲勞應(yīng)力與持久極限 162
5.2.2 材料的SN曲線 165
5.2.3 材料的等壽命曲線 167
5.3 疲勞強度的影響因素及提高措施 169
5.3.1 影響疲勞強度的因素 169
5.3.2 提高疲勞強度的措施 176
5.4 飛機結(jié)構(gòu)的疲勞載荷 180
5.4.1 飛機結(jié)構(gòu)承受的疲勞載荷 180
5.4.2 飛機疲勞載荷譜及其處理 181
5.5 疲勞累積損傷理論 185
5.5.1 線性累積損傷理論及其應(yīng)用 185
5.5.2 修正線性累積損傷理論 189
5.6 飛機結(jié)構(gòu)疲勞壽命估算 191
5.6.1 疲勞壽命的概念 191
5.6.2 疲勞壽命估算的名義應(yīng)力法 192
5.6.3 疲勞壽命估算的局部應(yīng)力應(yīng)變法 199
5.6.4 估算裂紋形成壽命的類比法 203
習(xí)題 205
第6章 斷裂力學(xué)的基本理論及應(yīng)用 209
6.1 線彈性斷裂力學(xué)能量原理 210
6.1.1 Griffith能量釋放觀點 210
6.1.2 能量平衡理論 213
6.2 裂紋尖端應(yīng)力場及應(yīng)力強度因子 214
6.2.1 裂紋體的三種斷裂類型 214
6.2.2 平面應(yīng)力與平面應(yīng)變 215
6.2.3 裂紋尖端附近的應(yīng)力場和應(yīng)力強度因子 216
6.3 線彈性斷裂準則及其應(yīng)用 220
6.3.1 K斷裂準則 220
6.3.2 裂紋尖端塑性區(qū) 223
6.3.3 線彈性斷裂力學(xué)的適用范圍 231
6.3.4 應(yīng)用舉例 233
6.4 疲勞裂紋擴展規(guī)律 239
6.4.1 疲勞裂紋的擴展機理 239
6.4.2 等幅載荷作用下疲勞裂紋的擴展速率 240
6.4.3 超載對裂紋擴展的延遲效應(yīng) 242
6.5 疲勞裂紋擴展壽命計算 245
6.5.1 等幅載荷下裂紋擴展壽命的計算 245
6.5.2 譜載荷下裂紋擴展壽命的計算 246
6.5.3 結(jié)構(gòu)斷裂控制 248
6.5.4 應(yīng)用舉例 251
6.6 飛機結(jié)構(gòu)損傷容限和耐久性評定 257
6.6.1 損傷容限和耐久性的概念 257
6.6.2 損傷容限和耐久性評定的目標 258
6.6.3 損傷容限和耐久性評定的程序 259
6.6.4 損傷容限和耐久性設(shè)計的主要內(nèi)容 261
6.6.5 提高飛機結(jié)構(gòu)損傷容限和耐久性特性的措施 262
6.7 彈塑性斷裂力學(xué)簡介 263
習(xí)題 264
第7章 飛機復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強度 266
7.1 復(fù)合材料概述 266
7.1.1 復(fù)合材料及其種類 266
7.1.2 復(fù)合材料的構(gòu)造 270
7.1.3 復(fù)合材料的力學(xué)分析方法 271
7.1.4 復(fù)合材料的主要力學(xué)性能 272
7.1.5 復(fù)合材料的各種應(yīng)用 274
7.2 復(fù)合材料的本構(gòu)模型 276
7.2.1 平面應(yīng)力下單層復(fù)合材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 277
7.2.2 層合板的剛度和柔度 277
7.2.3 層合板的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 278
7.3 復(fù)合材料的強度分析 280
7.3.1 復(fù)合材料強度理論 280
7.3.2 復(fù)合材料損傷特性 282
7.3.3 復(fù)合材料的失效分析 287
7.3.4 復(fù)合材料層合板強度的宏觀力學(xué)分析 288
習(xí)題 298
第8章 服役環(huán)境影響下的飛機結(jié)構(gòu)強度 299
8.1 飛機的服役環(huán)境與壽命指標 299
8.1.1 軍用飛機的服役環(huán)境 299
8.1.2 飛機結(jié)構(gòu)的壽命指標 302
8.2 飛機金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕 303
8.2.1 金屬材料的腐蝕機理303
8.2.2 飛機金屬結(jié)構(gòu)的常見腐蝕類型 307
8.2.3 飛機腐蝕的一般規(guī)律 313
8.2.4 腐蝕損傷對結(jié)構(gòu)壽命的影響 315
8.2.5 飛機的腐蝕預(yù)防、檢查與修理 315
8.3 飛機非金屬材料結(jié)構(gòu)的老化 322
8.3.1 高分子材料的老化機理 322
8.3.2 飛機非金屬材料結(jié)構(gòu)的老化類型及使用要求 325
8.4 濕熱環(huán)境影響下的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)強度 328
8.4.1 濕熱環(huán)境對復(fù)合材料物理性能的影響 328
8.4.2 濕熱環(huán)境對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響 330
8.4.3 濕熱環(huán)境對復(fù)合材料破壞模式的影響 331
8.4.4 濕熱老化效應(yīng) 331
8.5 熱環(huán)境影響下的飛機結(jié)構(gòu)強度 334
8.5.1 飛機上的熱源及其產(chǎn)生的影響 334
8.5.2 受熱結(jié)構(gòu)的蠕變 336
8.5.3 受熱結(jié)構(gòu)的疲勞強度 339
8.6 飛機結(jié)構(gòu)安全壽命包線的基本原理與應(yīng)用方法 341
8.6.1 飛機結(jié)構(gòu)壽命包線的基本概念與內(nèi)涵 342
8.6.2 飛機結(jié)構(gòu)壽命包線的建立方法 347
8.6.3 基于壽命包線的結(jié)構(gòu)剩余壽命預(yù)測方法 349
8.6.4 基于壽命包線的飛機服役使用壽命調(diào)控 352
習(xí)題 353
第9章 飛機結(jié)構(gòu)的動強度 355
9.1 振動基礎(chǔ)理論簡介 355
9.1.1 單自由度系統(tǒng)的振動 355
9.1.2 多自由度系統(tǒng)的振動 361
9.1.3 連續(xù)體系統(tǒng)的振動 364
9.2 飛機結(jié)構(gòu)的振動和噪聲環(huán)境 364
9.3 液壓/燃油管系結(jié)構(gòu)的動強度 366
9.3.1 概述 366
9.3.2 管系振動故障模式 367
9.3.3 管系結(jié)構(gòu)振動控制 369
9.3.4 管系振動故障排除 372
9.4 飛機結(jié)構(gòu)的聲疲勞 373
9.4.1 概述 373
9.4.2 結(jié)構(gòu)聲疲勞基本假定 373
9.4.3 聲疲勞分析流程和方法 375
9.4.4 飛機結(jié)構(gòu)的聲疲勞試驗 376
9.5 飛機結(jié)構(gòu)的抖振 377
9.5.1 飛機抖振機理與抖振邊界確定 377
9.5.2 飛機抖振預(yù)防和抖振抑制 378
9.6 飛機結(jié)構(gòu)的沖擊 379
9.6.1 概述 379
9.6.2 抗鳥撞設(shè)計與驗證 380
9.6.3 抗冰雹設(shè)計與驗證 382
9.6.4 發(fā)動機碎片 384
9.6.5 輪胎碎片和跑道碎石 385
9.6.6 結(jié)構(gòu)易損性分析和戰(zhàn)傷模擬試驗 386
9.7 飛機結(jié)構(gòu)的顫振 387
9.7.1 機翼彎扭顫振 387
9.7.2 機翼彎曲副翼偏轉(zhuǎn)顫振 389
9.7.3 嗡鳴 391
9.8 起落架結(jié)構(gòu)的動強度 391
9.8.1 起落架緩沖性能分析和落震試驗 391
9.8.2 起落架擺振穩(wěn)定性設(shè)計和驗證 394
習(xí)題 395
第10章 飛機結(jié)構(gòu)修理中的強度分析 397
10.1 飛機機體結(jié)構(gòu)修理的原則 397
10.2 等強度原則在修理中的應(yīng)用 398
10.2.1 計算載荷的確定 398
10.2.2 機體結(jié)構(gòu)典型構(gòu)件修理強度計算 399
10.3 修理中的飛機結(jié)構(gòu)疲勞強度分析 409
10.4 飛機結(jié)構(gòu)戰(zhàn)時維修中的強度分析 416
10.4.1 飛機戰(zhàn)時維修的特點 416
10.4.2 飛機結(jié)構(gòu)戰(zhàn)傷評估 418
10.4.3 飛機結(jié)構(gòu)戰(zhàn)傷維修方法 422
10.5 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的修理 426
10.5.1 注膠與填膠修理 426
10.5.2 鋪層修理 427
10.5.3 膠接連接修理 428
10.5.4 機械連接修理 429
10.6 隱身涂層的修理 429
10.6.1 隱身涂層的損傷模式 429
10.6.2 隱身涂層的修理方法 430
習(xí)題 430
第11章 飛機結(jié)構(gòu)地面強度試驗 432
11.1 飛機地面強度試驗的意義和依據(jù) 432
11.1.1 飛機地面強度試驗的意義 432
11.1.2 飛機地面強度試驗的依據(jù) 433
11.2 飛機地面強度試驗發(fā)展概況 433
11.2.1 靜強度試驗發(fā)展概況 434
11.2.2 疲勞試驗發(fā)展概況 435
11.2.3 動力學(xué)試驗發(fā)展概況 436
11.2.4 熱強度試驗發(fā)展概況 440
11.3 飛機地面強度試驗分類 442
11.3.1 專業(yè)分類 442
11.3.2 性質(zhì)分類 443
11.3.3 尺度分類 443
11.4 飛機地面強度試驗流程 443
11.4.1 試驗規(guī)劃 443
11.4.2 試驗設(shè)計 443
11.4.3 試驗安裝 444
11.4.4 試驗調(diào)試 444
11.4.5 試驗過程 444
11.4.6 試驗總結(jié) 445
習(xí)題 445
參考文獻 446