非線性壁板顫振

目錄
第1章緒論1
1.1壁板顫振問題工程背景/1
1.2壁板顫振問題概述/4
1.3壁板顫振問題分析方法/6
1.4壁板顫振問題研究現(xiàn)狀/10
1.5壁板顫振研究新方向/12
1.6本書章節(jié)安排/14
參考文獻(xiàn)/15
第2章壁板非線性顫振求解方法22
2.1建立運(yùn)動(dòng)方程/22
2.1.1結(jié)構(gòu)幾何非線性/22
2.1.2拉格朗日方程/24
2.1.3超聲速活塞理論/25
2.1.4von　Karman板運(yùn)動(dòng)方程/26
2.2經(jīng)典半解析法空間離散/26
2.2.1伽遼金方法/26
2.2.2瑞利-里茨方法/27
2.3POD模型降階方法/30
2.3.1POD數(shù)學(xué)描述/30
2.3.2POD降階流程/31
2.4非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析/33
2.4.1龐加萊映射/33
2.4.2李雅普諾夫指數(shù)/34
2.4.3頻譜分析/34
2.5本章小結(jié)/35
參考文獻(xiàn)/35
第3章簡支壁板的非線性顫振分析36
3.1非線性氣動(dòng)彈性方程/37
3.1.1二維壁板運(yùn)動(dòng)方程/37
3.1.2三維壁板運(yùn)動(dòng)方程/38
3.2伽遼金方法離散/39
3.2.1伽遼金方法離散二維壁板運(yùn)動(dòng)方程/39
3.2.2伽遼金方法離散三維壁板運(yùn)動(dòng)方程/40
3.3POD方法離散/41
3.3.1POD方法離散二維壁板運(yùn)動(dòng)方程/41
3.3.2POD方法離散三維壁板運(yùn)動(dòng)方程/43
3.3.3極限狀態(tài)a/b＝0/47
3.4二維壁板算例分析/48
3.4.1POD模態(tài)物理特性/48
3.4.2準(zhǔn)確性分析/50
3.4.3全局性POD模態(tài)/53
3.5三維壁板算例分析/54
3.5.1準(zhǔn)確性分析/54
3.5.2收斂性分析/57
3.5.3效率分析/58
3.5.4長寬比效應(yīng)/59
3.5.5壁板穩(wěn)定性邊界/60
3.6本章小結(jié)/62
參考文獻(xiàn)/63
第4章三維受熱簡支壁板的復(fù)雜響應(yīng)分析64
4.1非線性熱氣動(dòng)彈性方程/64
4.2POD降階模型/66
4.2.1全局性POD模態(tài)/66
4.2.2建立POD降階模型/68
4.3壁板熱顫振特性分析/69
4.3.1龐加萊映射及李雅普諾夫指數(shù)/70
4.3.2POD模態(tài)提取/71
4.3.3壁板穩(wěn)定性邊界/74
4.3.4熱載荷效應(yīng)/76
4.3.5瞬態(tài)混沌現(xiàn)象/81
4.3.6壁板a/b＝4的復(fù)雜響應(yīng)/84
4.3.7魯棒性分析/86
4.4本章小結(jié)/89
參考文獻(xiàn)/90
第5章懸臂板的非線性顫振分析92
5.1非線性氣動(dòng)彈性方程/94
5.1.1能量表達(dá)式/95
5.1.2模態(tài)函數(shù)/95
5.1.3拉格朗日方程/96
5.2運(yùn)動(dòng)方程空間離散/97
5.2.1瑞利-里茨法/97
5.2.2POD降階法/98
5.3混沌響應(yīng)分析/102
5.3.1方形板a/b＝1/103
5.3.2對稱性分析/108
5.3.3矩形板a/b＝2/111
5.3.4矩形板a/b＝0.5/116
5.3.5壁板的物理形變/122
5.4基于POD降階模型的顫振分析/123
5.4.1POD模態(tài)物理特性/124
5.4.2收斂性分析/128
5.4.3效率分析/131
5.4.4混沌響應(yīng)分析/131
5.4.5魯棒性分析/134
5.5本章小結(jié)/135
參考文獻(xiàn)/137
第6章非線性氣動(dòng)力效應(yīng)分析139
6.1引言/139
6.2理論分析/140
6.2.1熱氣動(dòng)彈性方程/140
6.2.2伽遼金方法離散/142
6.3算例分析/143
6.3.1非線性氣動(dòng)力對LCO的影響/144
6.3.2非線性氣動(dòng)力對分岔圖的影響/146
6.3.3每個(gè)非線性氣動(dòng)項(xiàng)的影響/151
6.4本章小結(jié)/152
參考文獻(xiàn)/153
第7章?lián)p傷壁板的非線性顫振分析156
7.1引言/156
7.2損傷壁板模型/158
7.3損傷壁板顫振方程/159
7.4算例分析/160
7.4.1損傷程度的影響/161
7.4.2損傷范圍的影響/167
7.4.3損傷位置的影響/170
7.4.4POD模態(tài)敏感性分析/175
7.5本章小結(jié)/177
參考文獻(xiàn)/178
第8章基于力熱結(jié)構(gòu)耦合的壁板熱顫振分析181
8.1引言/181
8.2熱防護(hù)金屬壁板結(jié)構(gòu)建模/183
8.2.1氣動(dòng)熱結(jié)構(gòu)耦合方案/184
8.2.2氣動(dòng)彈性模型/185
8.2.3氣動(dòng)熱模型/185
8.2.4熱傳導(dǎo)模型/186
8.2.5無量綱熱氣動(dòng)彈性模型/187
8.3TPS壁板熱顫振特性分析/189
8.3.1熱氣動(dòng)彈性耦合模型驗(yàn)證/189
8.3.2轉(zhuǎn)捩位置效應(yīng)/191
8.3.3輻射發(fā)射率效應(yīng)/193
8.4基于熱氣動(dòng)彈性分析的熱防護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/194
8.4.1TPS結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案評估/194
8.4.2熱氣動(dòng)彈性穩(wěn)定域分析/197
8.5典型彈道下的熱氣動(dòng)彈性分析/201
8.5.1彈道狀態(tài)下的力熱結(jié)構(gòu)耦合方案/202
8.5.2X-43A設(shè)計(jì)彈道/207
8.5.3FALCON設(shè)計(jì)彈道/210
8.6本章小結(jié)/213
參考文獻(xiàn)/215
附錄A符號變量列表218
附錄B系數(shù)公式221
B1系數(shù)A～F（三維簡支壁板伽遼金法）/221
B2系數(shù)A*～F*及A＋、C＋（三維及極限狀態(tài)簡支壁板POD法）/222
B3系數(shù)Ca、Cb、C、Da、Db、D、A、B、Q及F（瑞利里茨法）/223
B4系數(shù)C、D、A、B、Q及F（懸臂板POD法）/226