气动弹性设计基础（第2版）

本书介绍了飞行器气动弹性设计的基本原理和基本方法，主要包括4部分内容：气动弹性静力问题，气动弹性动稳定性——颤振，气动伺服弹性稳定性分析以及气动弹性试验。除了阐述基本概念和基本理论外，书中还介绍了常用的工程处理方法；对近年来在气动弹性技术上的新进展，也作了简要的介绍。
本书可作为高等航空院校相关专业本科生和研究生的教学用书或参考书，也可供航空工业部门和其他工业部门结构设计人员参考。

第1章 绪论
1.1 气动弹性问题的概述
1.2 气动弹性力学发展的历史梗概
1.3 气动弹性方框图
1.4 气动弹性问题的分类
1.5 在飞机设计中的气动弹性设计
1.6 气动弹性设计在飞机设计中的新进展
思考题
参考文献
第2章 气动弹性静力问题的基本原理和解析方法
2.1 气动弹性静力问题的基本原理
2.2 长直机翼的解析方法
思考题
参考文献
第3章 气动弹性静力问题的矩阵分析方法
3.1 气动力影响系数的矩阵表示
3.2 气动弹性静力问题分析的基本方程
3.3 机翼发散计算与分析
3.4 机翼载荷重新分布的计算与分析
3.5 副翼操纵效率与反效
思考题
参考文献
第4章 非定常气动力计算方法
4.1 准定常气动力
4.2 非定常气动力
思考题
参考文献
第5章 颤振的基本概念
5.1 颤振概述
5.2 颤振的物理本质
5.3 简化的颤振理论
5.4 影响颤振速度的因素
思考题
参考文献
第6章 颤振分析基础
6.1 应用准定常气动力理论的二元机翼颤振
6.2 应用非定常气动力理论的二元机翼颤振
6.3 颤振行列式的求解
6.4 二元机翼一副翼颤振
思考题
参考文献
第7章 大展弦比机翼的颤振分析
7.1 工程颤振分析的概述
7.2 大展弦比直机翼的运动方程
7.3 采用准定常气动力理论的颤振计算
7.4 采用非定常气动力理论的颤振计算
7.5 大展弦比后掠机翼颤振分析的特点
思考题
参考文献
第8章 小展弦比机翼的颤振分析
8.1 小展弦比机翼的运动方程
8.2 用偶极子格网法的颤振计算
8.3 应用活塞理论的颤振计算
8.4 关于计及压缩性影响的颤振计算
思考题
参考文献
第9章 尾翼及操纵面颤振分析
第10章 飞行器的防颤振设计
第11章 气动弹性试验
第12章 气动伺服弹性(动)稳定性分析
参考文献

气动弹性问题作为一门力学学科是研究弹性物体在气流中的力学行为，其任务是研究气动力和弹性体之间的相互影响。气动弹性力学所研究的各类气动弹性现象，不外乎起因于空气动力、弹性力和惯性力之间的相互作用。而作为设计学科，我们学习它，则不仅要揭示各种现象的机理，更为重要的是把它的基本原理应用到飞行器设计上，并作为一种设计的准则、规范和指导思想。由于在研究问题上的特殊性，致使这门学科在研究方法上也具有其自身的特点。
气动弹性的研究方法有别于弹性力学的研究方法。弹性力学的经典理论是研究弹性体在给定外力或位移作用下的应力与应变。通常，物体上的外作用力与变形无关，即认为在小变形下，不影响外力的作用。在这种情况下，常常忽略物体尺寸的变化，并按照初始形状进行计算。但是，在大多数重要的气动弹性问题中，情况起了变化。也就是说，应认为外力是随着物体的变形情况而改变的，即载荷本身不是事先可以确定的，弹性变形对它起着重要作用。在弹性变形决定以前，空气动力的大小是不知道的。因此，通常在问题解出以前，外载荷是不知道的。例如，在研究飞机的气动弹性问题时，要把它当做弹性体处理，此时机翼上的升力要取决于机翼翼面相对于气流的位置和运动，即此时的气动力载荷不是一个事先可以确切给出的值。这也是气动弹性问题研究的主要特点之一。
气动弹性力学主要关心的问题之一是结构在气流中的稳定性。因为，对于一定的结构，其空气动力将会随着气流流速的增加而增加，而结构的弹性刚度却与气流速度无关，所以存在一个临界风速；在这个速度下，结构变成不稳定的。这种不稳定性会产生极大的变形，并且会导致结构的破坏，这是飞机设计中决不允许的。从稳定性这个角度出发，根据惯性力在所考虑的问题中是否允许忽略，又可把上述的不稳定性区分为静不稳定性和动不稳定性。前者主要是扭转变形发散，后者主要是颤振。而从气动弹性问题的整体来看，它所包含的内容，不仅是稳定性，还包括很多其他问题。诸如在气动弹性静力问题中，由于弹性变形会引起载荷重新分布，也会使飞机的操纵效率降低，甚至发生操纵反效。在气动弹性动力问题中，还有飞机对外载荷的动力响应，这种响应可以是飞机的变形、运动或诱生的动应力。例如由操纵面偏转、突风等引起的响应都属于这类问题。
……