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第1章 流体力学基本原理和经典势流分析方法1

1.1 流体力学的基本方程及其演化1

1.2 势流理论的非定常流动与定常流动计算的主要差别5

1.2.1 非定常边界条件5

1.2.2 非定常压力系数计算公式7

1.2.3 非定常尾涡面条件8

1.3 翼型在不可压缩非定常流动中的西奥道森方法8

1.4 三维小扰动速势方程求解的偶极子网格法16

复习思考题23

第2章 弹性结构动力学的基本原理24

2.1 弹性结构分析模型的建立24

2.1.1 结构弹性力学特征的一般描述方法24

2.1.2 弹性结构分析的有限元素法26

2.1.3 弹性结构离散有限元模型建立的一般原则28

2.2 离散多自由度系统的振动分析基础33

2.2.1 多自由度系统的动力学方程33

2.2.2 多自由度系统的固有频率与固有振型38

2.2.3 多自由度系统的自由振动分析40

2.2.4 多自由度系统的强迫振动分析43

2.3 结构动力问题求解的常用数值方法45

2.3.1 固有特征值的数值求解方法45

2.3.2 结构时域响应的数值求解方法48

复习思考题52

第3章 经典气动弹性力学分析方法53

3.1 气动弹性静力学分析53

3.1.1 扭转发散和载荷重新分布53

3.1.2 操纵面反效和操纵面效率59

3.1.3 小结63

3.2 经典二元低速气动力模型63

3.2.1 准定常气动力模型63

3.2.2 非定常气动力模型66

3.2.3 小结70

3.3 颤振的基本概念74

3.3.1 颤振的定义74

3.3.2 颤振的分类75

3.3.3 颤振的物理解释75

3.4 颤振运动方程的建立77

3.4.1 复杂结构的气动弹性运动方程77

3.4.2 二元机翼颤振模型的建立及其无量纲化78

3.4.3 颤振的研究方法80

3.5 基于定常气动力模型的二元机翼颤振分析81

3.6 基于准定常气动力模型的二元机翼颤振分析84

3.7 基于非定常气动力模型的二元机翼颤振分析88

3.7.1 颤振分析中的v-g法88

3.7.2 颤振分析中的p-k法93

复习思考题95

第4章 现代计算流体力学数值方法96

4.1 现代CFD技术概述96

4.2 计算网格生成技术97

4.2.1 结构化网格生成方法98

4.2.2 非结构化网格生成方法102

4.2.3 混合网格生成方法116

4.3 计算网格变形技术119

4.3.1 弹簧方法120

4.3.2 Delaunay图背景网格插值法124

4.3.3 径向基函数插值法128

4.4 定常流场求解技术133

4.4.1 结构网格下的定常流场求解技术134

4.4.2 非结构网格下的定常流场求解技术140

4.4.3 湍流模型154

4.5 非定常流场求解技术158

4.5.1 流动失稳类非定常问题的数值模拟方法（双时间格式）159

4.5.2 来流脉动类非定常问题的数值模拟方法（网格虚拟速度）159

4.5.3 固壁边界变形类非定常问题的数值模拟方法（体积守恒）161

复习思考题164

第5章 基于CFD和CSD技术的流固耦合数值方法165

5.1 现代流固耦合分析技术综述165

5.2 基于结构模态的气动弹性数值模拟方法170

5.2.1 时域气动弹性运动方程170

5.2.2 时域气动弹性运动方程的数值解法171

5.3 CFD/CSD直接耦合的气动弹性数值模拟方法179

5.3.1 CFD/CSD直接耦合的基本思路179

5.3.2 结构载荷／位移插值方法184

5.3.3 CFD/CSD直接耦合的静气动弹性分析实例186

5.4 跨声速气动弹性问题分析191

5.4.1 机翼跨声速颤振数值分析191

5.4.2 跨声速操纵面嗡鸣时域数值分析196

5.5 翼型大迎角气动弹性问题分析205

5.6 超声速和高超声速的气动弹性问题分析215

5.7 结构几何非线性的气动弹性问题分析228

复习思考题234

第6章 基于CFD的非定常气动力降阶模型及其在气动弹性分析中的应用235

6.1 非定常气动力降阶模型综述236

6.1.1 基于POD技术的ROM236

6.1.2 基于系统辨识技术的ROM237

6.1.3 非线性气动力的谐波平衡方法（HB）240

6.2 基于系统辨识技术的气动力降阶方法240

6.3 基于ROM技术的气动弹性分析方法243

6.3.1 计算方法243

6.3.2 典型算例分析245

6.3.3 小结258

6.4 基于ROM技术的伺服气动弹性分析方法259

6.4.1 伺服气动弹性问题简述259

6.4.2 跨声速伺服气动弹性分析技术260

6.4.3 典型算例分析262

6.4.4 小结265

6.5 基于ROM技术的颤振主动抑制266

6.5.1 闭环模型的建立266

6.5.2 控制律的设计267

6.5.3 计算模型267

6.5.4 典型算例分析268

6.5.5 小结272

复习思考题273

第7章 气动弹性动力响应274

7.1 动力响应问题概述274

7.2 弹性飞机的阵风响应275

7.2.1 阵风响应概述275

7.2.2 阵风响应运动方程275

7.2.3 基于势流方法的阵风响应计算276

7.2.4 基于CFD方法的离散阵风响应计算277

7.2.5 基于ROM方法的阵风响应计算278

7.2.6 典型算例分析280

7.3 抖振285

7.3.1 抖振的现象285

7.3.2 典型部件的抖振问题286

7.3.3 抖振试验技术288

复习思考题288

第8章 气动弹性试验289

8.1 地面模态试验289

8.2 风洞颤振试验292

8.2.1 颤振模型设计293

8.2.2 模型的支持和防护297

8.2.3 颤振临界条件的确定298

8.2.4 试验结果的换算299

8.3 颤振试飞299

8.3.1 结构激励300

8.3.2 参数测量301

8.3.3 颤振边界预测303

8.3.4 小结309

参考文献310