旋翼飛行器結構動力學與氣動彈性力學(第2版)（簡體書）

《旋翼飛行器結構動力學與氣動彈性力學（第2版）》較系統地闡述了旋翼飛行器的結構動力學與氣動彈性力學的基本知識，共計18章和5個附錄。其主要內容包括：旋翼飛行器結構動力學的基硇分析方法，旋轉梁理論，陀螺力學，傳動系統動力學，機體振動，振動控制方法及振動試驗，穩定性分析方法，旋翼及旋翼一支持系統的機械與氣動機械不穩定性，非定常空氣動力學與旋翼顫振，非線性系統分析，旋翼氣彈穩定性的模型試驗，以及複合材料槳葉的剖面特性等。《旋翼飛行器結構動力學與氣動彈性力學（第2版）》讀者對象為工程院校高年級大學本科生和研究生，以及專業技術人員。

《旋翼飛行器結構動力學與氣動彈性力學(第2版)》讀者對象為工程院校高年級大學本科生和研究生，以及專業技術人員。

第1章緒論
1.1旋翼飛行器與固定翼飛行器
1.2方法論

第2章基礎分析方法
2.1線性單自由度系統的振動
2.2傅裡葉方法
2.3線性兩自由度系統的振動
2.4拉普拉斯變換
2.5結構阻尼
2.6矩陣
2.7矢量運算
2.8科裡奧利定理
習題
參考文獻

第3章旋轉梁理論
3.1彎曲基本方程
3.2均勻參考槳葉
3.3數值方法
3.4近似方法
3.5兩片槳葉的旋翼
3.6槳葉扭轉動力學
3.7耦合效應
習題
參考文獻

第4章陀螺力學
4.1固體的旋轉運動
4.2簡化的陀螺運動方程
4.3進動性和章動性
4.4旋翼槳葉的陀螺特性
習題
參考文獻

第5章傳動系統動力學
5.1軸的臨界轉速
5.2軸系的扭轉固有頻率
5.3特殊裝置
習題
參考文獻

第6章機體振動
6.1動載荷
6.2旋翼槳轂的諧波載荷
6.3機體的其他振源
6.4旋翼-機體的耦合作用
習題
參考文獻

第7章振動控制方法
7.1結構修改的基本方法
7.2槳葉的動力學修改
7.3機體的動力學修改
7.4振動抑制裝置
習題
參考文獻

第8章振動試驗
8.1基本的振動試驗
8.2其他的試驗
參考文獻

第9章穩定性分析方法：線性系統
9.1基本概念
9.2線性系統基本分析工具：常係數
9.3多自由度線性系統：常係數
9.4多自由度線性系統：週期係數（noquet理論）
9.5多自由度系統的奈奎斯特判據
習題
參考文獻

第10章旋翼的機械和氣動機械不穩定性
10.1非對稱旋翼的不穩定性
lO.2准定常空氣動力學
10.3旋翼擺動
10.4槳葉的變距一揮舞一擺振不穩定性
10.5轉子動力學不穩定性
習題
參考文獻

第11章旋翼-支持系統的機械和氣動機械不穩定性
11.1多槳葉坐標和旋翼整體振型
11.2旋翼-發動機短艙的回轉顫振
11.3地面共振不穩定性
11.4空中共振
11.5氣團動力學
習題
參考文獻

第12章非定常空氣動力學與旋翼顫振
12.1引言和分類
12.2二維頻域理論
12.3二維任意運動理論
12.4彎曲-扭轉耦合顫振
12.5三維空氣動力學理論
12.6動態失速和失速顫振
習題
參考文獻

第13章非線性系統分析
13.1引言
13.2簡單線性化
13.3瞬態解的數值積分法
13.4顯式非線性系統的擬線性化
13.5估算穩定性的數值方法
13.6未來的方向
習題
參考文獻

第14章旋翼氣彈穩定性的模型試驗
14.1引言
14.2相似律
14.3模型構建要考慮的因素
14.4試驗設備與試驗過程
14.5非氣動彈性試驗中考慮的氣彈因素
習題
參考文獻

第15章旋冀飛行器的彈性元件
15.1引言
15.2彈性元件的應用實例
15.3橡膠彈性材料的基本特性
15.4擺振（黏彈）阻尼器
15.5橡膠彈性元件的其他應用
參考文獻

第16章槳葉剖面特性
16.1引言
16.2廣義的槳葉彈性性能
16.3閉室結構的薄壁梁
16.4多閉室梁
16.5剖面特性
16.6複合材料的濕熱效應
16.7等剖面柱狀梁
參考文獻

第17章交叉學科的問題
17.1旋翼／傳動系統與發動機／燃油控制系統的耦合
17.2氣彈優化技術
參考文獻

第18章總結與思考
18.1歷史上的關鍵里程碑
18.2可預見的未來
參考文獻

附錄A旋翼飛行器相關術語表
附錄B槳葉頻率估算圖表
附錄C廣義的頻域子結構綜合技術
附錄D地面共振和空中共振的基本運動方程
附錄E複合材料基礎

11.2.5考慮槳葉揮舞彈性的穩定性特征
前面的旋翼—短艙回轉不穩定性公式主要考慮剛性旋翼的情況。這種情況相當于螺旋槳飛機的“剛性”螺旋槳，對于這種較簡單系統的不穩定性問題，通常只涉及到一個“后退型”或者“反向”的回轉運動。然而，我們在研究剛性槳葉旋翼情況的參數影響時發現（用試驗的方法），對于有揮舞彈性的旋翼，或者帶有揮舞鉸的情況，可能發生“前進型”或者“向前的”極限環回轉不穩定性。而且發現，只有當旋翼揮舞頻率比（ωβ／Ω）不是遠超過1（≈1.06）并且處于低槳盤載荷的時候，“前進型”回轉模態才可能出現。當頻率比超過上述值時，不穩定特征又會變回更為常見的“后退型”回轉形式。
早期對不穩定性問題的研究主要集中于（剛性）螺旋槳上。因此，出于對由直升機技術進化而來的傾轉旋翼機構型發展的需要，在某種程度上促進了對“前進型”回轉問題的深入研究。傾轉旋翼機構型一般由旋翼連接著發動機短艙并安裝在機翼的外端；發動機短艙有轉動的能力，使旋翼既能像直升機旋翼一樣（旋翼軸處于垂直位置），也能像螺旋槳一樣（旋翼軸處于水平方向）工作。這樣的設計很可能會遇到“前進型”回轉的不穩定性問題（或者其他新型的不穩定性問題），因此，必須予以重點研究和深入理解。Young和Lytwyn從理論上成功地預測了在試驗中觀測到的揮舞柔軟旋翼的穩定性特征。其方程直接使用了拉格朗日原理，其中采用了標準的準定常升力和阻力氣動載荷（不可壓）描述。讀者可以從文獻中查到不穩定性運動方程的詳細描述，或者也可以使用附錄D中地面和空中共振的一般運動方程作為這個問題的近似公式。Young和Lytwyn在研究中的關鍵發現，已經總結在圖11—7和圖11—8中。
圖11—7說明當槳葉揮舞頻率比大于1.1時，隨著揮舞彈性的增加，需要提高短艙的剛度以增加“后退型”回轉不穩定模態的穩定性。圖11—8則表明當揮舞頻率比小于或等于大約1.07時，存在“前進型”的不穩定回轉模態，該圖也指出當頻率比在這個范圍時，推進旋翼（prop rotor，即螺旋槳模式）可能會同時出現“前進型”和“后退型”的不穩定回轉模態。
對于實際的傾轉旋翼類飛行器，必須進行比Young和Lytwyn或者附錄D的修正模型更為復雜的分析，不僅需要考慮非定常氣動力（被忽略的）對穩定邊界的重要影響，還要考慮具體的耦合細節（螺旋槳—旋翼構型所特有的），這些因素可能極大地影響甚至改變已有的不穩定狀態（參考Wernicke和Gaffey的文獻）。