航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)與分析

目錄
叢書(shū)序
前言
第1章轉(zhuǎn)子葉片強(qiáng)度
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】001
1.1概述001
1.1.1轉(zhuǎn)子葉片受力分析002
1.1.2計(jì)算模型簡(jiǎn)化和坐標(biāo)系002
1.1.3計(jì)算狀態(tài)的選擇003
1.1.4葉片截面的主要幾何參數(shù)004
1.2離心拉伸應(yīng)力計(jì)算005
1.2.1一般積分公式 005
1.2.2數(shù)值積分法006
1.2.3平均離心拉伸應(yīng)力隨截面積變化規(guī)律007
1.3彎曲應(yīng)力計(jì)算010
1.3.1氣體力彎矩010
1.3.2離心力彎矩 015
1.3.3彎矩的合成與罩量設(shè)計(jì)016
1.3.4彎曲應(yīng)力020
1.4總應(yīng)力與安全系數(shù)021
1.5影響葉片強(qiáng)度的因素022
1.5.1扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的影響023
1.5.2熱應(yīng)力的影響023
1.5.3扭向的影響024
1.5.4蠕變的影響及葉片的伸長(zhǎng)計(jì)算025
1.5.5柔性葉片彎曲變形的影響025
1.5.6葉冠的影響026
1.5.7其他因素的影響026
1.6榫頭強(qiáng)度計(jì)算027
1.6.1燕尾形榫頭027
1.6.2樅樹(shù)形榫頭029
【案例部分】032
【小結(jié)】034
【習(xí)題】034
附錄葉片應(yīng)力計(jì)算程序037
第2章輪盤(pán)強(qiáng)度
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】044
2.1概述044
2.2輪盤(pán)應(yīng)力計(jì)算的基本公式及解法046
2.2.1基本假設(shè)046
2.2.2彈性力學(xué)方程組建立047
2.2.3彈性力學(xué)方程組的求解049
2.3等厚輪盤(pán)應(yīng)力計(jì)算051
2.3.1等溫實(shí)心等厚盤(pán)機(jī)械應(yīng)力052
2.3.2等溫空心等厚盤(pán)機(jī)械應(yīng)力 053
2.3.3等厚盤(pán)熱應(yīng)力056
2.4復(fù)雜剖面輪盤(pán)應(yīng)力常規(guī)計(jì)算方法——等厚圓環(huán)法060
2.4.1分段等厚圓環(huán)法的基本思路061
2.4.2等厚圓環(huán)法的運(yùn)算公式062
2.5輪盤(pán)的安全系數(shù)066
2.6等強(qiáng)度盤(pán)型面設(shè)計(jì)069
2.7輪盤(pán)的一些專門(mén)問(wèn)題072
2.7.1偏心孔邊的應(yīng)力集中072
2.7.2彈塑性輪盤(pán)的基本概念073
【案例部分】077
【小結(jié)】078
【習(xí)題】079
附錄用等厚圓環(huán)法計(jì)算變厚度盤(pán)應(yīng)力程序081
第3章葉片振動(dòng)
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】085
3.1概述085
3.2等截面葉片(梁)的彎曲振動(dòng)086
3.2.1梁彎曲振動(dòng)微分方程086
3.2.2等截面懸臂梁的固有頻率與振型089
3.2.3等截面雙簡(jiǎn)支梁的固有頻率與振型092
3.2.4等截面葉片彎曲振動(dòng)固有頻率影響因素093
3.3等截面葉片扭轉(zhuǎn)及其他復(fù)雜振動(dòng)094
3.3.1等截面葉片扭轉(zhuǎn)振動(dòng)094
3.3.2葉片復(fù)雜振動(dòng)097
3.4變截面葉片彎曲振動(dòng)的近似解法098
3.4.1漸近法098
3.4.2能量法103
3.5旋轉(zhuǎn)葉片的彎曲振動(dòng)105
3.6影響葉片自振頻率的其他因素111
3.6.1溫度的影響111
3.6.2葉片扭向的影響112
3.6.3支承盤(pán)剛度的影響113
3.6.4根部非固裝情況的影響114
3.6.5葉片長(zhǎng)厚比的影響115
3.7振動(dòng)應(yīng)力116
3.8激振力分析117
3.8.1尾流激振118
3.8.2旋轉(zhuǎn)失速和隨機(jī)激振121
3.9振動(dòng)阻尼123
3.9.1氣動(dòng)阻尼123
3.9.2構(gòu)造阻尼124
3.9.3材料阻尼124
3.10顫振126
3.11葉片振動(dòng)故障的排除130
3.11.1葉片振動(dòng)故障的判別130
3.11.2葉片振動(dòng)故障排除及減振措施130
【案例部分】141
【小結(jié)】142
【習(xí)題】142
附錄漸近法計(jì)算變截面葉片固有頻率程序及示例144
第4章輪盤(pán)振動(dòng)
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】150
4.1圓盤(pán)振動(dòng)的形式150
4.2薄等厚圓盤(pán)的自振頻率及振型152
4.3影響盤(pán)自振頻率的因素156
4.3.1盤(pán)自振頻率的4大主要影響因素156
4.3.2葉片對(duì)盤(pán)自振頻率的影響156
4.3.3離心力的影響 157
4.3.4溫度對(duì)輪盤(pán)自振頻率的影響158
4.4動(dòng)波158
4.4.1行波振動(dòng)158
4.4.2駐波與臨界轉(zhuǎn)速160
4.4.3輪盤(pán)共振特性162
4.5盤(pán)振動(dòng)的激振力163
【案例部分】164
【小結(jié)】164
【習(xí)題】165
第5章轉(zhuǎn)子振動(dòng)與平衡
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】166
5.1概述166
5.2轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的基本特性167
5.3軸質(zhì)量對(duì)于臨界轉(zhuǎn)速的影響170
5.4陀螺力矩的影響173
5.4.1轉(zhuǎn)子陀螺力矩公式173
5.4.2考慮陀螺力矩影響時(shí)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算的柔度系數(shù)法177
5.4.3考慮陀螺力矩影響時(shí)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算的剛度系數(shù)法179
5.5支承彈性及質(zhì)量的影響185
5.5.1支承彈性的影響185
5.5.2支承質(zhì)量及彈性影響的動(dòng)剛度法分析189
5.6阻尼的影響197
5.7其他影響臨界轉(zhuǎn)速的因素201
5.7.1軸向力的影響201
5.7.2扭矩的影響202
5.7.3非圓截面軸的影響202
5.7.4盤(pán)及葉片柔性的影響205
5.7.5連接構(gòu)造的影響205
5.8多盤(pán)轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算206
5.8.1分解法（頓克公式的推廣）206
5.8.2能量法(瑞利法)207
5.8.3傳遞矩陣法208
5.8.4復(fù)雜轉(zhuǎn)子系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算的子結(jié)構(gòu)傳遞矩陣法216
5.9整機(jī)振動(dòng)介紹222
5.9.1振源與靜子的振動(dòng)特性222
5.9.2頻譜分析224
5.10發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡225
5.10.1轉(zhuǎn)子不平衡的形式225
5.10.2保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子平衡性的方法228
5.10.3剛性轉(zhuǎn)子與柔性轉(zhuǎn)子的平衡230
5.10.4不平衡度的選擇231
5.11轉(zhuǎn)子減振設(shè)計(jì)方法232
5.11.1剛性轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)方法232
5.11.2柔性轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)方法233
5.11.3轉(zhuǎn)子支點(diǎn)加裝阻尼器及撓度限制器235
5.11.4支承剛性非線性設(shè)計(jì)235
5.11.5改善轉(zhuǎn)子的平衡設(shè)計(jì)236
【案例部分】236
【小結(jié)】236
【習(xí)題】238
附錄計(jì)算轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速的傳遞矩陣法程序240
第6章航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件的疲勞強(qiáng)度與壽命
【學(xué)習(xí)要點(diǎn)】248
6.1概述248
6.2疲勞研究的基礎(chǔ)250
6.2.1疲勞和疲勞壽命250
6.2.2疲勞載荷譜252
6.2.3金屬材料的常用疲勞壽命模型257
6.2.4Miner線性累計(jì)損傷理論267
6.2.5載荷譜雨流計(jì)數(shù)268
6.3發(fā)動(dòng)機(jī)零件的疲勞強(qiáng)度和壽命270
6.3.1發(fā)動(dòng)機(jī)零件疲勞壽命估算方法270
6.3.2構(gòu)件安全壽命與可靠度278
6.4算例280
6.4.1壓氣機(jī)葉片的壽命預(yù)測(cè)280
6.4.2某高壓一級(jí)渦輪盤(pán)的壽命預(yù)測(cè)283
6.4.3某高壓渦輪軸的高低周復(fù)合疲勞壽命評(píng)估284
【案例部分】286
【小結(jié)】288
【習(xí)題】289參考文獻(xiàn)291