高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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杨超 编

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• 气动弹性
• 飞行器设计
• 研究生教材
• 航空工程
• 结构力学
• 颤振
• 气动外形
• 飞行控制
• 弹性力学
• 空气动力学

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512404458

版次：1

商品编码：10820703

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-07-01

用纸：胶版纸

页数：186

字数：314000

内容简介

《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》介绍气动弹性的基本原理和基本方法，是对本科生教材《气动弹性设计基础》的进一步深化与拓宽。除了对气动弹性静力学及气动弹性动稳定性——颤振展开了进一步深入讨论外，还着重对气动弹性动力响应问题进行了系统的论述。此外，由于在气动弹性分析中，试验工作占有极其重要的地位，故《飞行器气动弹性原理》也简要介绍了有关气动弹性的各项试验。《飞行器气动弹性原理》可作为高等院校相关专业研究生的教学用书或参考书，以及高年级本科生的参考书，也可供航空航天工业部门及其他工业部门结构强度、气动和飞行控制设计人员参考。

目录

第1章 绪论
1.1 气动弹性力学概述
1.2 气动弹性力学发展的简要回顾
1.3 气动弹性现象描述
1.3.1 气动弹性静力学的基本现象
1.3.2 气动弹性动力学的基本现象
1.4 气动弹性力学的新发展
1.5 气动弹性学科的特点
思考题及练习题
参考文献

第2章 结构动力学基础的简要回顾
2.1 概述
2.2 拉格朗日方程
2.2.1 广义坐标与广义外力
2.2.2 完整系统的拉格朗日方程
2.3 多自由度系统的自由振动
2.3.1 主振动
2.3.2 主坐标和坐标耦合
2.3.3 多自由度振动的--般论述
2.4 弹性体的振动
2.4.1 等剖面梁的自由扭转振动
2.4.2 等剖面梁的自由弯曲振动
2.4.3 长直机翼的弯扭自由振动
2.4.4 自振形态的正交性
2.5 板的振动
2.6 频率的近似计算法
2.6.1 瑞利（rayleigh）法
2.6.2 里兹（ritz）法
思考题及练习题
参考文献

第3章 非定常气动力基础
3.1 非定常气动力计算的发展
3.2 n-s方程和euler方程
3.2.1 n-s方程
3.2.2 euler方程
3.3 速度势方程
3.3.1 速度势方程公式
3.3.2 初始条件及边界条件
3.3.3 压力系数
3.4 小扰动速度势方程
3.4.1 小扰动假设
3.4.2 方程
3.4.3 压力系数
3.4.4 边界条件
3.5 线性小扰动方程求解基本思路
3.5.1 叠加原理
3.5.2 基本解
3.5.3 谐振荡形式的线性小扰动方程
3.5.4 求解思路
3.5.5 线性非定常气动力求解基本假设小结
3.6 偶极子格网法简介
3.6.1 亚声速偶极子格网法简述
3.6.2 超声速偶极子格网法特点
3.7 准定常气动力
3.7.1 grossman理论
3.7.2 细长体理论
3.7.3 气动力导数
3.7.4 活塞理论
3.8 二元非定常气动力理论
3.9 线性非定常气动力近似方法
3.10 非线性非定常方程求解的基本特点
思考题及练习题
参考文献

第4章 气动弹性静力学
4.1 发散
4.1.1 发散的基本原理
4.1.2 翼根固支机翼的扭转发散
4.1.3 发散工程分析方法
4.1.4 影响发散分析结果的因素
4.2 载荷重新分布
4.2.1 载荷重新分布的基本原理
4.2.2 翼根固支机翼的载荷重新分布
4.2.3 载荷重新分布的工程分析方法
4.3 机翼掠角对静气动弹性的影响
4.4 操纵效率及操纵反效
4.4.1 基本现象
4.4.2 长直机翼的副翼效率及反效
4.4.3 操纵效率的一般表述方式
4.5 热效应对气动弹性的影响
4.5.1 气动热与气动弹性的耦合关系
4.5.2 高超声速气动力分析方法
4.5.3 高超声速气动热计算方法
思考题及练习题
参考文献

第5章 气动弹性动稳定性
5.1 颤振的机理
5.1.1 振动的观点
5.1.2 数学的观点
5.1.3 能量的观点
5.1.4 反馈的观点
5.2 典型翼段的颤振理论
5.2.1 基于定常气动力理论的颤振计算
5.2.2 基于准定常气动力理论的颤振计算
5.2.3 基于非定常气动力理论的颤振计算
5.3 颤振行列式的求解
5.3.1 解颤振方程的y-g法
5.3.2 解颤振方程的p-k法
5.4 影响颤振稳定性的参数
5.5 大展弦比机翼的颤振分析
5.5.1 大展弦比直机翼的颤振分析
5.5.2 大展弦比后掠机翼的颤振分析
5.5.3 大展弦比直机翼-副翼颤振
5.6 壁板和小展弦比翼面的颤振分析
5.6.1 小展弦比翼面的颤振分析
5.6.2 壁板颤振
5.7 非经典颤振及抖振
5.7.1 嗡鸣（跨声速舵面颤振）
5.7.2 失速颤振
5.7 3抖振
5.8 飞行器的防颤振设计
5.8.1 防颤振设计概要
5.8.2 基本的飞机颤振分析
5.8.3 飞机结构强度规范中防颤振设计内容
思考题及练习题
参考文献

第6章 气动弹性动力响应
6.1 典型翼段的离散阵风响应
6.1.1 离散阵风
6.1.2 离散阵风响应--准定常气动力理论
6.1.3 离散阵风响应--非定常气动力理论
6.2 典型翼段的连续阵风响应
6.2.1 连续阵风
6.2.2 连续阵风响应功率谱
6.3 长直机翼的阵风响应
6.3.1 气动弹性运动方程
6.3.2 广义非定常气动力
6.3.3 加速度与载荷响应函数
6.4 气动弹性动力响应分析的一般方法
6.4.1 阵风响应频域分析
6.4.2 阵风响应时域分析
思考题及练习题
参考文献

第7章 气动伺服弹性
7.1 气动伺服弹性概述
7.1.1 气动伺服弹性问题的由来
7.1.2 气动伺服弹性的分类与内容
7.1.3 气动伺服弹性的分析与综合
7.2 气动伺服弹性系统的组成
7.2.1 弹性机体与气动力环节
7.2.2 舵机与传感器环节
7.2.3 状态空间模型
7.2.4 系统广义受控对象
7.2.5 气动伺服弹性闭环系统
7.2.6 阵风干扰下的闭环系统
7.3 气动伺服弹性分析
7.3.2 气动伺服弹性分析的时域方法
7.3.3 气动伺服弹性分析实例
7.4 气动伺服弹性综合
7.4.1 颤振主动抑制技术
7.4.2 阵风减缓主动控制
7.4.3 主动气动弹性机翼技术
7.5 气动伺服弹性不利因素的排除
思考题及练习题
参考文献

第8章 气动弹性试验
8.1 气动弹性的地面试验
8.1.1 地面振动试验
8.1.2 结构伺服弹性地面试验
8.2 气动弹性的风洞试验
8.2.1 静气动弹性模型的发散试验
8.2.2 颤振模型的风洞试验
8.2.3 抖振模型的风洞试验
8.3 气动弹性的飞行试验
8.3.1 飞行颤振试验
8.3.2 飞行载荷测量试验
思考题及练习题
参考文献

前言/序言

《翱翔的艺术：气动弹性学基础与应用》 本书旨在为航空航天工程、机械工程等相关领域的读者提供一个系统、深入的气动弹性学入门。我们跳脱出仅限于教学和科研的视角，将气动弹性学的原理与实践应用相结合，揭示其在现代飞行器设计中的核心地位，并探讨其在未来航空发展中的广阔前景。 内容概述： 本书首先从基本概念出发，清晰界定气动弹性学所研究的范畴，即空气动力学、结构力学和自身动力学三者之间的相互耦合作用。我们将追溯气动弹性学的发展历程，从早期的颤振问题到如今复杂的气动弹性耦合分析，让读者理解这项学科的重要性和演进。 接着，本书将重点阐述气动弹性的基本理论。我们将详细介绍不同气动理论在气动弹性分析中的适用性，包括势流理论、线性化粘性流理论以及高马赫数下的高超声速流动特性。在结构动力学方面，我们将深入讲解结构的模态分析、自由振动与强迫振动，并介绍有限元方法在结构建模中的应用。而关键的耦合部分，我们将详细解析气动载荷与结构变形之间的相互影响，以及这种影响如何反馈到气动载荷上，形成所谓的“气动弹性效应”。 本书的另一大亮点在于对典型气动弹性现象的深入剖析。我们将详细讲解“颤振”（Flutter），这是飞行器最危险的气动弹性现象之一，通过案例分析阐述其形成机理、影响因素以及抑制方法。此外，还将探讨“载荷起伏”（Gust Response），分析飞行器在不均匀气流中受到的动态载荷及其对结构的影响。对于“发散”（Divergence）这一静不定载荷效应，本书也将予以详细的讲解。 在数值模拟与分析方法方面，本书将介绍当前主流的数值计算技术。我们将引导读者理解如何利用计算流体动力学（CFD）和计算结构动力学（CSM）技术进行耦合分析，并介绍多体动力学（MB）在复杂飞行器系统中的应用。本书还将关注气动弹性稳定性分析的常用方法，如特征值分析、根轨迹法等，并介绍如何通过风洞试验和飞行试验来验证数值模拟结果。 更重要的是，本书将气动弹性学理论与工程实践紧密结合。我们将通过一系列实际工程案例，展示气动弹性学在不同类型飞行器设计中的应用。这包括： 固定翼飞机：从亚音速到跨音速，再到超音速飞行器，分析其在高亚临界速度、跨音速和高超声速区域面临的气动弹性挑战，例如机翼的颤振、操纵面效率的降低、以及高升力装置的气动弹性特性。我们将讨论如何通过优化翼型、翼展、翼尖小翼、以及操纵面设计来改善气动弹性性能。 旋翼航空器：深入探讨直升机旋翼在不同飞行状态下的气动弹性耦合，包括旋翼桨叶的弯曲、扭转以及气动弹性发散等问题，以及如何通过桨叶设计和控制系统来解决。 空间飞行器：分析航天器在发射、再入和轨道运行过程中所经历的复杂气动载荷和结构响应，例如助推器分离时的振动、减速伞展开时的载荷，以及空间站等大型结构在轨道上的气动弹性稳定性。 先进飞行器概念：展望气动弹性学在未来飞行器设计中的作用，例如高空长航时（HALE）无人机、可变形飞机、以及先进的超燃冲压发动机等，探讨气动弹性如何影响这些创新设计的可行性。 本书还将关注气动弹性分析的软件工具，介绍一些业界常用的数值分析平台，并简要说明它们在气动弹性分析中的功能和应用。 本书特色： 理论与实践并重：在系统讲解理论知识的同时，大量引用实际工程案例，使读者能够理解理论的实际应用价值。 问题导向：以工程实践中遇到的典型气动弹性问题为切入点，引导读者深入理解相关理论。 前瞻性视野：不仅关注当前主流的飞行器，也对未来先进飞行器的气动弹性挑战进行探讨。 结构化与清晰度：内容组织条理清晰，逻辑性强，便于读者逐步掌握复杂的气动弹性学知识。 图文并茂：配以大量的示意图、计算结果图和工程实例图，帮助读者更直观地理解概念和分析过程。 适用读者： 本书适合航空航天工程、机械工程、应用力学等相关专业的本科高年级学生、研究生，以及从事飞行器设计、研发、试验和分析工作的工程技术人员。对于希望了解飞行器空气动力学和结构动力学之间相互作用的读者，本书也将是一个理想的起点。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解气动弹性学在现代飞行器设计中的核心作用，掌握分析和解决气动弹性问题的基本方法，并为进一步深入研究和工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》这本书，如同一个经验丰富的向导，引领我在气动弹性领域进行一次深度探险。书中对于“颤振”的深入分析，不仅阐述了其发生的物理机制，更重要的是，它还提供了多种抑制颤振的工程策略。我特别欣赏书中关于如何通过改变翼型气动特性、结构刚度分布以及增加阻尼等方法来提高飞行器的气动弹性稳定性。 书中对不同飞行器构型，如固定翼飞机、旋翼机和导弹等，在气动弹性方面的特殊性讨论，是本书的一大亮点。这让我认识到，气动弹性研究并非是“一刀切”的，而是需要根据具体的飞行器类型和任务需求进行个性化分析。通过丰富的图表和案例，书中清晰地展示了不同构型下气动弹性问题的独特性，以及在设计过程中需要考虑的特定因素。这种贴合实际的设计考量，让这本书的价值远超单纯的理论阐述，更像是一本指导性的工程手册，让我能够将所学的理论知识与实际工程应用紧密结合，理解到为什么不同的飞行器在设计之初就需要针对性地进行气动弹性的评估，以及这种评估如何影响到最终的结构设计和材料选择，从而确保飞行器的安全和性能。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》带给我的震撼远超预期。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，以其深厚的学养和严谨的教学态度，引领我穿越气动弹性领域的重重迷雾。书中对数学模型的建立过程的详尽阐述，让我深刻理解了空气动力学与结构力学如何在这个学科中融会贯通。从伽辽金法到有限元法，书中对各种数值求解方法的介绍，不仅提供了实用的工具，更重要的是，它揭示了这些方法背后的数学原理和物理意义。 我尤其对书中关于“非定常气动弹性”部分的解读印象深刻。不同于静态分析，非定常载荷的引入使得问题变得更加复杂，但书中通过引入时间相关的空气动力学模型，巧妙地解决了这一难题。这种对动态行为的细致刻画，对于理解飞行器在复杂飞行状态下的响应至关重要。书中还探讨了多种影响气动弹性的因素，比如材料的非线性行为、结构的阻尼特性以及环境因素（如湍流）等，这些内容极大地丰富了我对飞行器气动弹性问题的认知，让我看到理论分析的深度与广度，以及它们在实际工程设计中不可或缺的作用，理解到即使是一个微小的设计改动，也可能因为气动弹性的效应而产生连锁反应，最终影响飞行器的安全性和经济性。

评分☆☆☆☆☆

《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》这本书，如同一个充满智慧的宝库，不断地给予我惊喜。书中对于“气动弹性耦合”这一核心概念的阐释，可谓是淋漓尽致。作者深入浅出地解释了气动载荷如何影响结构的变形，而结构的变形又如何反过来改变气动载荷，这种相互作用的动态过程，被描绘得生动而深刻。 书中对于多种数值模拟方法的介绍，更是为我打开了一扇通往实际工程应用的大门。从有限元方法到计算流体动力学，书中清晰地展示了如何将抽象的理论转化为可行的计算工具。我特别欣赏书中关于如何建立和求解气动弹性方程组的详细步骤，这为我进行独立研究提供了坚实的指导。这本书让我意识到，气动弹性分析不仅仅是理论推导，更是对工程问题的量化求解，是通过数学模型来预测和控制飞行器行为的关键手段，它帮助我理解了为什么飞行器的设计是一个迭代优化的过程，而不是一蹴而就的。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》，给我带来的不仅仅是知识的积累，更是对飞行器设计理念的深刻理解。书中对于“气动弹性载荷”的精细分析，让我认识到，空气动力并非是静态施加在飞行器上的力，而是随着飞行器本身的变形而动态变化的。这种动态的反馈机制，是理解气动弹性现象的钥匙。 书中对于如何量化和预测这些载荷的详细方法，为我提供了强大的分析工具。我尤其对书中关于“非线性气动弹性”部分的讨论印象深刻。它打破了我之前对线性分析的局限性认识，让我明白在某些极端条件下，非线性效应的重要性。通过对大量典型算例的解读，书中清晰地展示了这些非线性效应如何影响飞行器的性能和稳定性，以及如何通过精巧的设计来应对这些挑战，从而确保飞行器的安全和高效运行，让我看到了理论研究与实际工程之间紧密的联系。

评分☆☆☆☆☆

《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》这本书，如同一幅精美的画卷，徐徐展开了飞行器在复杂气动环境下动态行为的宏大图景。我沉浸其中，被其理论的严谨和逻辑的清晰所深深折服。书中对“气动弹性发散”这一概念的解读，尤其让我茅塞顿开。作者不仅解释了其发生的物理机制，更重要的是，它还详细介绍了识别和避免发散的多种设计策略和分析方法。 书中对于不同飞行器类型，例如固定翼飞机、直升机旋翼以及导弹弹翼等，在气动弹性特性上的差异性分析，是本书的一大亮点。它让我意识到，气动弹性并非是一个普适的理论，而是需要根据具体的飞行器构型和设计目标进行针对性研究。通过大量的实例和图示，书中清晰地展示了这些不同构型下气动弹性问题的独特性，以及在设计过程中需要考虑的特定因素。这种贴合实际的设计考量，让这本书的价值远超单纯的理论阐述，更像是一本指导性的工程手册，让我能够将所学的理论知识与实际工程应用紧密结合，理解到为什么不同的飞行器在设计之初就需要针对性地进行气动弹性的评估，以及这种评估如何影响到最终的结构设计和材料选择，从而确保飞行器的安全和性能。

评分☆☆☆☆☆

这本《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》如同一本厚重的基石，为我推开了理解飞行器复杂动态行为的大门。在翻阅的第一页起，我就被它严谨的学术体系所吸引。书中的内容并非简单的理论堆砌，而是循序渐进地引导读者深入理解气动弹性这一交叉学科的精髓。从经典的连续介质力学出发，它细致地阐述了如何将流体动力学与结构动力学紧密结合，构建出描述飞行器在气流作用下变形与振动的数学模型。书中对于载荷的详细分析，无论是静态的还是动态的，都力求全面，并清晰地展示了这些载荷如何传递到飞行器的结构上，进而引发应力与位移。 书中关于气动弹性的基本概念，例如“气动弹性发散”、“气动弹性颤振”和“气动弹性耦合”等，被解释得鞭辟入里，逻辑清晰。作者运用大量精心设计的图表和公式，将抽象的物理现象具象化，使得即使是初次接触气动弹性的研究生，也能相对容易地把握其核心思想。特别是当涉及到如何将气动载荷与结构响应进行耦合分析时，书中提出的多种数值方法和分析流程，为实际工程应用提供了坚实的理论基础。我特别欣赏书中关于不同飞行器构型（如固定翼飞机、旋转翼飞行器甚至导弹）在气动弹性方面的特有表现和设计考量，这使得教材的应用范围更加广泛，也更能激发读者的研究兴趣，不仅仅局限于理论的推演，而是能够与实际的工程问题产生联结，理解为何在设计过程中需要如此细致地考量气动弹性效应，以及它们对飞行器整体性能和安全性的潜在影响。

评分☆☆☆☆☆

《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》这本书，如同一扇开启新视界的窗户，让我对飞行器的动态行为有了前所未有的理解。书中对“气动弹性颤振”的详尽阐述，不仅揭示了其发生的物理机制，更重要的是，它还提供了多种抑制颤振的工程策略。我尤其对书中关于如何通过改变翼型气动特性、结构刚度分布以及增加阻尼等方式来提高飞行器的气动弹性稳定性，印象深刻。 书中关于不同飞行器构型，如固定翼飞机、旋翼机和导弹等，在气动弹性方面的特殊性讨论，是本书的一大亮点。这让我认识到，气动弹性研究并非是“一刀切”的，而是需要根据具体的飞行器类型和任务需求进行个性化分析。通过丰富的图表和案例，书中清晰地展示了不同构型下气动弹性问题的独特性，以及在设计过程中需要考虑的特定因素。这种贴合实际的设计考量，让这本书的价值远超单纯的理论阐述，更像是一本指导性的工程手册，让我能够将所学的理论知识与实际工程应用紧密结合，理解到为什么不同的飞行器在设计之初就需要针对性地进行气动弹性的评估，以及这种评估如何影响到最终的结构设计和材料选择，从而确保飞行器的安全和性能，让我看到了理论与实践之间密不可分的联系。

评分☆☆☆☆☆

我从未想过，一本关于“气动弹性原理”的教材，竟然能够如此引人入胜。《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》给我带来的，不仅仅是知识的增长，更是一种思维方式的革新。书中对于“颤振”这一危险现象的深入剖析，让我得以窥见飞行器在高速飞行中可能面临的严峻挑战。作者通过对不同颤振模式的详细描述，以及它们与气流和结构动力学之间的复杂关联，为我揭示了这一问题的根源。 书中对于如何通过改变结构参数、气动设计以及增加阻尼等方式来抑制颤振的介绍，更是让我看到了工程设计的智慧。我尤其欣赏书中关于“非线性气动弹性”的讨论，它打破了我之前对线性分析的局限性认识，让我明白在某些极端条件下，非线性效应的重要性。这种对复杂问题的细致洞察，以及解决这些问题的创新方法，无疑为我未来的研究和实践提供了宝贵的借鉴。这本书让我深刻地认识到，气动弹性不仅仅是学术研究的范畴，更是关乎飞行器安全和可靠性的生命线，理解和掌握它，就是掌握了飞行的关键。

评分☆☆☆☆☆

翻开《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》这本书，我仿佛置身于一个精密运行的机械世界，每一步都充满了严谨的逻辑和深刻的洞察。书中对于“气动弹性发散”这一概念的阐述，让我对其产生的根源和危害有了全新的认识。作者不仅详细解释了发散发生的物理过程，更重要的是，它还提供了多种识别和避免发散的有效方法。 我尤其对书中关于如何通过改变结构参数、气动设计以及增加阻尼等方式来提高飞行器的气动弹性稳定性，印象深刻。书中对各种数值分析方法的介绍，为我打开了通往实际工程应用的大门。我特别欣赏书中关于如何建立和求解气动弹性方程组的详细步骤，这为我进行独立研究提供了坚实的指导。这本书让我深刻地认识到，气动弹性分析不仅仅是理论推导，更是对工程问题的量化求解，是通过数学模型来预测和控制飞行器行为的关键手段，它帮助我理解了为什么飞行器的设计是一个迭代优化的过程，而不是一蹴而就的，并且这种优化过程是基于对物理规律的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

《高等学校研究生教材：飞行器气动弹性原理》这本书，给我带来的不仅仅是知识的增长，更是一种对飞行器力学特性的全新视角。书中对于“气动弹性耦合”这一核心概念的详细解读，让我深刻理解了气动载荷与结构响应之间的动态反馈机制。作者通过大量的公式和图示，将这一复杂的相互作用过程描绘得清晰而透彻。 我特别欣赏书中关于如何进行非线性气动弹性分析的讨论。这打破了我之前对线性分析的局限性认识，让我明白在某些极端条件下，非线性效应的重要性。通过对大量典型算例的解读，书中清晰地展示了这些非线性效应如何影响飞行器的性能和稳定性，以及如何通过精巧的设计来应对这些挑战，从而确保飞行器的安全和高效运行。这本书让我深刻地体会到，在飞行器设计过程中，必须充分考虑这些复杂的相互作用，才能设计出真正可靠和高性能的飞行器，这种对复杂耦合效应的深刻理解，对于未来解决更具挑战性的工程问题至关重要。

评分☆☆☆☆☆

在关注的范畴，有参考价值

评分☆☆☆☆☆

速度很快，质量很好。

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

有一定的难度，得有一些专业基础知识才能看懂

评分☆☆☆☆☆

好

评分☆☆☆☆☆

感觉还不错，正版，正在读

评分☆☆☆☆☆

编者就是做颤振的，很专业

评分☆☆☆☆☆

速度很快，质量很好。

评分☆☆☆☆☆

速度很快，质量很好。