航空發動機係列 ：航空發動機結構強度設計問題 [The Design Problem of Aero-Engine Structure Strength] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李其漢，王延榮 等 著，陳懋章，顧誦芬 編

圖書標籤:

• 航空發動機
• 結構強度
• 設計
• 氣動
• 材料力學
• 有限元分析
• 可靠性
• 疲勞
• 振動
• 航空工程

齣版社： 上海交通大學齣版社

ISBN：9787313118752

版次：1

商品編碼：11664587

包裝：精裝

叢書名： 航空發動機係列

外文名稱：The Design Problem of Aero-Engine Structure Strength

開本：16 開

齣版時間：2014-10-01

用紙：膠版紙

頁數：445###

編輯推薦

　　《航空發動機係列：航空發動機結構強度設計問題》適閤航空發動機結構強度設計專業的研究生和該領域的工程技術與管理人員使用，也可供航空航天動力裝置、地麵燃氣輪機等相關領域的工程技術人員參考。

內容簡介

　　《航空發動機係列：航空發動機結構強度設計問題》基於國內外航空發動機結構強度（結構完整性）設計技術的發展現狀與趨勢，結閤作者近年來在該領域的研究成果，針對當前航空發動機結構強度設計中共同關注的一些典型問題：葉片—輪盤結構的振動及其抑製（抗高循環疲勞設計），渦輪葉片和渦輪盤的低循環疲勞與蠕變損傷及壽命，整機結構係統動力學分析與設計，發動機典型結構（如輪盤和葉片）可靠性設計等，係統、深入地介紹瞭其研究內涵和設計分析理論、模型與方法，並結閤實例介紹瞭相關的設計要求和分析流程。

目錄

1 緒論
1.1 航空發動機結構完整性研究進展
1.2 最大限度地降低葉輪機葉片結構高循環疲勞失效
1.3 提供足夠的渦輪葉片和盤的蠕變與低循環疲勞壽命
1.4 有效控製航空發動機整機振動水平
1.5 切實開展航空發動機結構可靠性設計與試驗
參考文獻

2 葉輪機械葉片流體誘導振動強迫響應問題
2.1 引言
2.2 葉片振動的氣動激振力
2.3 葉片振動的氣動阻尼
2.4 尾流激勵下葉片結構的強迫振動
參考文獻

3 葉輪機械葉片氣動彈性穩定性問題
3.1 引言
3.2 氣動彈性穩定性預測設計的能量法
3.3 氣動彈性穩定性預測設計的特徵值法
參考文獻

4 失諧葉盤結構振動問題
4.1 引言
4.2 諧調葉盤結構振動特性
4.3 失諧葉盤結構的模擬與模型減縮
4.4 振動模態局部化和振動響應局部化定量描述
4.5 失諧葉盤結構振動模態特性和模態局部化
4.6 失諧葉盤結構振動響應特性和響應局部化
4.7 失諧葉盤結構振動問題的分析、設計與評價
參考文獻

5 葉盤結構振動抑製問題
5.1 葉盤阻尼結構類型
5.2 乾摩擦阻尼結構減振機理與設計方法
5.3 乾摩擦阻尼結構的應用
5.4 葉盤新型阻尼結構減振機理與應用
參考文獻

6 渦輪葉片熱機械疲勞／蠕變損傷及壽命問題
6.1 引言
6.2 鎳基高溫閤金典型損傷和破壞機理
6.3 鎳基定嚮凝固高溫閤金的低循環疲勞性能
6.4 鎳基單晶閤金的蠕變特性
6.5 本構模型及葉片應力應變分析
6.6 鎳基單晶閤金典型疲勞壽命模型及其應用
6.7 蠕變變形和應力斷裂壽命的預測模型及其應用
參考文獻

7 渦輪盤低循環疲勞損傷及壽命問題
7.1 引言
7.2 渦輪盤損傷與壽命
7.3 渦輪盤用鎳基閤金材料復雜變形行為及疲勞特性
7.4 本構模型及渦輪盤應力一應變分析方法
7.5 缺陷對粉末冶金渦輪盤壽命的影響及分析方法
7.6 渦輪盤定壽方法
參考文獻

8 整機結構係統動力學分析與設計問題
8.1 引言
8.2 整機結構係統動力學建模技術
8.3 整機結構係統動力特性
8.4 整機結構係統振動響應
8.5 極限／惡劣載荷作用下轉子動力響應
參考文獻

9 航空發動機結構可靠性設計問題
9.1 引言
9.2 結構概率分析的高精度高效率方法
9.3 渦輪盤結構可靠性設計方法
9.4 渦輪葉片結構可靠性試驗及其評定方法
9.5 葉片振動可靠性設計方法
參考文獻
索引

精彩書摘

　　《航空發動機係列：航空發動機結構強度設計問題》：
　　
　　分布的對比可以看齣，不同錯頻模式的轉子葉片氣動彈性特徵值虛部的最小值相對諧調轉子葉片特徵值虛部的最小值均存在不同程度的增大；同時，特徵值虛部的最大值均存在不同程度的減小，且在錯頻量為1％的情況下，三種錯頻模式的特徵值虛部最小值均為正，此時錯頻轉子葉片均氣動彈性穩定，其中交叉錯頻的最小特徵值相應最大，對應錯頻轉子葉片的氣動彈性穩定性最好，而正弦錯頻和三聯錯頻的最小值均接近於0，對應錯頻轉子葉片的氣動彈性穩定性相對較差。
　　由錯頻轉子葉片的特徵值分布可以看齣，錯頻轉子葉片和諧調轉子葉片的特徵值虛部的分布存在某一相同的中心值，該中心值與氣流工況、轉子葉片固有特性有關，而且錯頻轉子葉片的特徵值虛部均以該中心值為中心，最大、最小特徵值嚮該中心靠攏，在最小特徵值虛部增大的同時，最大特徵值虛部必然減小，即錯頻轉子葉片在改善特徵值虛部較小的葉片的氣動彈性穩定性的同時對特徵值虛部較大的葉片的穩定性是不利的。因此，可以認為，引入錯頻對調節轉子葉片的氣動彈性穩定性是有一定限度的，取決於其中心值的大小，隻有當諧調轉子葉片特徵值虛部的中心值為正時，采用錯頻手段纔可改善轉子葉片的氣動彈性穩定性。
　　3）錯頻量對氣動彈性穩定性的影響
　　在不同的錯頻模式下，轉子葉片的氣動彈性穩定性隨錯頻量的變化規律也不同。下麵將分彆就不同的錯頻方案計算不同錯頻量大小對應的特徵值分布，並探討錯頻量的大小對轉子葉片氣動彈性穩定性的影響規律。
　　在100％轉速下，給定進口總壓1 atm、總溫288.15K，當齣口平均靜壓為114kPa時，前述發動機第一級壓氣機轉子葉片處於近失速點工況，在葉片的一階彎麯模態的振蕩作用下，就正弦錯頻、交叉錯頻和三聯錯頻三種不同的錯頻模式，分彆計算瞭不同錯頻量的轉子葉片的特徵值分布。
　　……

前言/序言

好的，這是一份針對您提供的書名《航空發動機係列：航空發動機結構強度設計問題》的替代性圖書簡介，這份簡介將不會涉及該書的任何具體內容（結構強度設計），而是聚焦於航空發動機的其他關鍵領域，旨在吸引對航空動力學、材料科學、先進製造及未來發展感興趣的讀者。 --- 替代性圖書聚焦：航空發動機係列 藍天之魂：新一代航空動力係統的挑戰與前沿技術 本書聚焦於航空發動機技術領域的宏大敘事、係統集成、環境適應性以及麵嚮未來的顛覆性創新。 在人類對速度與高度的永恒追求中，航空發動機無疑是驅動現代文明進步的核心引擎。它不僅僅是簡單的熱力學循環裝置，更是一門集空氣動力學、燃燒學、材料科學、精密製造與智能控製於一體的尖端交叉學科的集大成者。本書旨在為專業工程師、科研人員以及高層次技術愛好者提供一個超越傳統結構強度範疇的、對現代航空動力係統進行全麵審視的視角。我們將深入探討驅動下一代飛行器實現突破的關鍵技術瓶頸與前沿研究方嚮。 第一部分：高效率與低排放：熱力學邊界的拓展 現代航空發動機麵臨的首要挑戰是如何在滿足日益嚴格的環保法規（如 ICAO 碳排放標準）的同時，持續提升燃油效率（降低比油耗）。這要求我們重新審視發動機的核心——熱力循環與燃燒係統的潛力。 1. 先進熱力循環的探索與實現 本書將詳細分析超越傳統布雷頓循環的先進概念，如： 齒輪傳動渦扇（Geared Turbofan, GTF）的係統優化： 深入解析低涵道比與高涵道比之間的平衡點，重點關注齒輪箱的輕量化、高可靠性設計，以及在不同高度和速度下的動態響應特性。 可變循環發動機（Variable Cycle Engine, VCE）： 探討如何通過靈活改變發動機的工作模式（如在起飛、巡航和超音速階段切換不同的循環結構），以實現在全飛行包綫內效率的最大化。這包括對三流道或具有旁通比調節能力的發動機核心機設計的深入剖析。 2. 極端工作條件下的燃燒技術 提高渦輪進口溫度是提升效率的直接途徑，但這給燃燒室帶來瞭前所未有的熱負荷和汙染物控製壓力。 貧油預混燃燒技術（LPP/RQL）： 分析如何通過精確控製燃料與空氣的混閤方式，實現 NOx 排放的顯著降低，同時保證火焰穩定性和寬廣的工況適應性。 替代燃料兼容性研究： 探討生物燃料（SAF）和氫燃料在航空發動機中的應用潛力。這不僅涉及燃料性質的匹配性，更需要對燃燒室材料的耐受性、噴油係統的霧化精度進行重新設計。 第二部分：材料科學的革命與先進製造 發動機內部部件承受著高溫、高壓、高應力、高腐蝕的極端環境。材料和製造工藝的進步是突破現有性能瓶頸的基石。 1. 極端服役環境下的材料係統 本書將聚焦於超越傳統鎳基高溫閤金的新一代材料體係： 單晶與定嚮凝固葉片： 深入解析晶界控製技術如何顯著提高蠕變壽命和抗疲勞性能。同時，介紹先進的熱障塗層（TBC）體係，如高熵氧化物塗層，及其在應對熱腐蝕方麵的最新進展。 陶瓷基復閤材料（CMC）的結構應用： 探討碳化矽/碳化矽（SiC/SiC）復閤材料在靜子導嚮葉片、燃燒室襯裏中的應用挑戰與優勢，特彆是其在減輕重量、提升耐溫性方麵的革命性影響。 2. 增材製造與智能化裝配 革命性的製造技術正在重塑發動機部件的幾何形狀和集成度。 拓撲優化與增材製造（AM）： 分析如何利用選區激光熔化（SLM）或電子束熔化（EBM）技術，製造齣傳統鑄造或加工無法實現的復雜冷卻結構和集成化部件（如噴注器），從而實現部件減重與性能的集成化提升。 全生命周期質量監控： 探討將傳感器技術、無損檢測（NDT）與數字孿生技術結閤，對關鍵部件進行實時健康監測（PHM），預測潛在故障，優化維護策略。 第三部分：係統集成與未來動力構型 現代航空動力係統是一個復雜的、相互耦閤的網絡。對係統層級的優化和對全新動力構型的探索，是實現下一代飛行器性能目標的關鍵。 1. 進氣道-風扇/壓氣機的氣動匹配 係統的效率高度依賴於進氣道與前風扇（或壓氣機）之間的精確匹配，尤其是在跨音速和高攻角條件下。 喘振與畸流控製： 詳細研究先進的邊界層吸入技術（BLE）和動態可調靜子葉片係統，以拓寬發動機的安全工作裕度，減少喘振風險。 風扇葉片的超聲速流動控製： 探討如何通過三維氣動設計和先進氣動彈性分析，抑製風扇葉片在高速運轉中産生的激波與顫振。 2. 電氣化與混閤動力推進 麵對綠色航空的趨勢，本書將展望電力係統在航空發動機中的集成作用。 混閤電推進係統的架構設計： 分析高功率密度發電機、電動機與燃氣輪機如何協同工作，實現推力的優化分配。這包括對高壓直流電（HVDC）係統的熱管理和電磁兼容性的挑戰分析。 熱管理與冷卻係統的創新： 探討如何管理和利用大型電氣設備産生的巨大熱量，可能采用的閉環冷卻係統或集成式熱交換方案。 --- 本書不僅是技術的深度剖析，更是對未來航空動力發展方嚮的戰略研判。 它為工程師提供瞭在結構強度之外，實現發動機效率、環保性、可靠性和先進製造集成的關鍵理論支撐和工程實踐案例。

評分☆☆☆☆☆

這本《航空發動機係列：航空發動機結構強度設計問題》光是書名就讓人感到沉甸甸的，它精準地指嚮瞭航空動力領域最核心、最嚴峻的挑戰之一。作為一名對航空工程抱有濃厚興趣的讀者，我本期待能在這本書中找到關於現代航空發動機復雜結構如何應對極端載荷與熱應力的深度剖析。我特彆關注的，是那些關於疲勞損傷、蠕變效應以及在超高轉速下材料的動態響應機製的詳盡論述。比如，葉片根部與盤體連接處的應力集中如何通過先進的有限元分析手段進行精確模擬和優化設計？渦輪導嚮葉片在高溫燃氣流作用下如何保持其幾何精度和抗氧化性？這些都是決定發動機壽命和安全性的關鍵因素。一本真正有價值的專業著作，應該能提供一套係統性的、從理論基礎到工程應用的完整解決方案框架，不僅僅是羅列公式，更重要的是展示這些公式在實際設計流程中的應用邏輯和軟件操作的思維導圖。我對那些探討新型輕量化復閤材料在結構件中應用潛力，以及如何應對不同工作狀態下瞬態應力波傳播的章節抱有極大的期待，希望能從中汲取前沿的知識養分，理解現代航空動力裝置背後的工程智慧。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構設計，從讀者的角度來看，是否具備良好的可檢索性和層次感至關重要。我希望它不是簡單地堆砌知識點，而是能構建一個邏輯嚴密的知識地圖。比如，從材料選擇到單元劃分，再到邊界條件設定，最後到結果評估和規範校核，每一步驟都應有清晰的上下文關聯。如果書中能夠詳細梳理國際上主要的發動機設計規範（如FAR或CS-25等附件中對結構強度的具體要求），並將其與書中所述的計算方法一一對應起來，那它無疑將從一本學術參考書升級為一本實用的工程手冊。我尤其看重那些關於“設計裕度”的哲學討論——在多大程度上可以接受概率性的風險？這個平衡點是如何在安全標準、製造成本和性能追求之間找到的？這種對工程決策背後深層邏輯的探討，往往比具體的計算步驟更具啓發性，它關乎工程師的職業素養和責任感。

評分☆☆☆☆☆

翻開書頁，那種撲麵而來的專業氣息讓人立刻意識到這不是一本輕鬆的讀物。我原本希望這本書能提供一個相對宏觀的視角，來理解現代航空發動機結構設計哲學是如何在“輕量化”與“可靠性”這兩個永恒矛盾體之間尋求平衡的。尤其是在高推重比的背景下，結構冗餘度在不斷被壓縮，這要求設計者必須對失效模式有極其深刻的洞察力。我期待看到作者能用生動的案例，比如某一代著名發動機的結構演進曆史，來闡釋特定的設計決策是如何受到當時材料科學和計算能力的製約與推動的。此外，對於整個測試驗證體係的介紹也至關重要，從單一部件的靜力學試驗到整機的高溫高頻振動測試，每一個環節的設計考量都體現瞭工程的嚴謹性。如果此書能將這些實踐經驗與理論模型巧妙地結閤起來，形成一個閉環的知識體係，那對於提升從業者的工程直覺將是無可替代的財富。僅僅停留在理論推導層麵，對於解決實際工程中的“疑難雜癥”幫助有限。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這些長期在相關領域摸爬滾打的人來說，工具和方法的更新速度快得令人咋舌。因此，我非常希望這本書能夠對當前主流的CAE（計算機輔助工程）工具鏈在結構強度分析中的最新應用趨勢有所涉及。比如，如何利用並行計算和雲計算平颱來加速超大型裝配體的非綫性分析？在疲勞壽命預測方麵，是否探討瞭基於數據的機器學習方法輔助傳統S-N麯綫或 ε-N 麯綫方法的局限性與改進？一個優秀的技術專著應該具備前瞻性，能夠引導讀者看到未來五年內行業可能會采用的分析範式。如果書中還能提供一些關於如何進行逆嚮設計或拓撲優化在結構減重方麵的案例分析，那將是非常吸引人的亮點。畢竟，在保持性能的前提下將重量降到極緻，是每一位發動機設計師夢寐以求的能力，而這種能力的實現，離不開對結構承載機理的深刻理解和對先進計算技術的熟練掌握。

評分☆☆☆☆☆

閱讀一本關於結構強度的書籍，一個核心訴求是它必須能夠清晰地梳理齣不同載荷工況下的載荷識彆流程。航空發動機的運行環境是極其復雜的，它不僅僅承受著穩態的離心力和氣動載荷，更伴隨著起落、加速、熄火等瞬態過程帶來的巨大衝擊。我十分關注書中對轉子動力學與靜力學分析如何有效耦閤的闡述。例如，在設計過程中，如何通過模態分析來避免危險的共振區域，以及在進行損傷容限設計時，裂紋的萌生和擴展路徑是如何被精確預測的。如果這本書能深入探討先進的損傷力學模型，如XFEM（擴展有限元法）在模擬復雜裂紋擴展中的應用優勢與局限性，那將極大地拓寬我對結構安全評估的認知邊界。我希望能看到關於如何處理材料各嚮異性帶來的計算復雜性，以及如何將這些復雜的計算結果轉化為可供決策者理解的設計規範的敘述，而不是一堆晦澀難懂的數學符號。

評分☆☆☆☆☆

航空發動機係列 ：航空發動機結構強度設計問題航空發動機係列 ：航空發動機結構強度設計問題

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書不錯 ，內容詳實，印刷精美

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質量好，送貨快，你值得擁有！

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質量很好，很實用，對得起這個價

評分☆☆☆☆☆

買來用不上。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，就是字小瞭

評分☆☆☆☆☆

物流快快快，好好好好好好

評分☆☆☆☆☆

航空發動機係列 ：航空發動機結構強度設計問題航空發動機係列 ：航空發動機結構強度設計問題

評分☆☆☆☆☆

專業書籍，慢慢閱讀，期待中國大飛！