动力机械强度与可靠性

本书讲述动力机械动力学、强度与可靠性设计方面的基本理论及方法。全书共五章，主要内容包括：内燃机运动学及动力学分析、动力机械振动、动力机械疲劳强度设计、动力机械强度可靠性设计、以及有限元法在动力机械强度与可靠性分析中的应用等。本书主要以车用内燃机为例展开有关动力学、振动、疲劳强度、可靠性和有限元法应用等方面的研究。本书为动力机械及工程、能源与动力工程、工程机械、船舶工程和轮机工程等相关专业研究生（或本科生选择部分）的教材，也可供从事动力机械设计、制造和开发的工程技术人员参考。

第一章 内燃机运动学及动力学分析
第一节 中心曲柄连杆机构运动学
一、活塞位移
二、活塞运动速度
三、活塞运动加速度
四、连杆的平面运动
第二节 曲柄连杆机构受力分析
一、气体力
二、曲柄连杆机构的惯性力
三、曲柄连杆机构各元件的受力分析
四、多缸内燃机的发火次序
五、多缸内燃机的总切向力曲线
六、飞轮惯量的校核
第三节 曲轴轴颈和轴承的载荷
一、曲柄销的载荷
二、连杆轴承载荷
三、主轴颈载荷
四、主轴承载荷
第二章 动力机械振动
第一节 振动基本理论
一、自由振动
二、强迫振动
第二节 振动响应分析方法
一、直接积分法
二、振型叠加法
第三节 曲轴系统的扭转振动
一、扭转振动的基本概念
二、曲轴系统的激发力矩
三、曲轴系统的强迫振动与共振
第四节 内燃机的机体振动
一、采用弹性支承的机体振动计算
二、机体分体式弹性垂直振动计算
第三章 动力机械疲劳强度设计
第一节 疲劳破坏的特征及断口分析
一、疲劳破坏的特征
二、疲劳破坏的断口分析
第二节 影响疲劳强度的主要因素
一、应力集中的影响
二、尺寸效应的影响
三、表面状态的影响
四、温度效应的影响
第三节 疲劳强度计算
一、交变应力的种类和特性
二、材料的疲劳极限
三、稳定变应力下的疲劳强度计算
四、非稳定交变应力下的疲劳强度计算
第四节 疲劳寿命计算
一、疲劳有限寿命计算方法
二、疲劳裂纹扩展寿命计算
第四章 动力机械强度可靠性设计
第一节 可靠性的基本概念
一、可靠性的定义
二、可靠性的尺度
三、可靠度与失效率的关系
四、平均寿命与失效率的关系
五、可靠寿命与中位寿命
第二节 可靠性设计的常用分布形式
一、指数分布
二、威布尔分布
三、正态分布
四、正态分布函数的统计特征值计算
第三节 机械强度的可靠性设计
一、机械强度概率设计的基本理论
二、安全系数的统计分析
三、设计变量的统计处理
四、结构可靠性计算方法
五、疲劳强度的可靠性设计
第五章 有限元法在动力机械强度与可靠性分析中的应用
第一节 弹性力学中的有限元法
一、弹性力学基础
二、弹性力学平面问题的有限元求解
三、等参数单元与数值积分
第二节 有限元法的应用
一、活塞的热应力分析
二、连杆与连杆螺栓的疲劳强度分析
三、曲轴的疲劳强度计算分析
参考文献