本書詳細介紹了流固耦合動力學中的若干工程問題，內容涵蓋了水下航行器舵繫統、海洋軟管、風力機柔塔、旋轉彈箭等工程結構的典型流固耦合動力學問題。涉及氣動彈性、水彈性、計算流體力學、結構動力學、多體繫統動力學等學科知識。內容涵蓋了基於商業軟件 ANSYS 的常規流固耦合方法，也包括了若干基於多體繫統傳遞矩陣法的流固耦合動力學成果。本書理論與實際工程緊密結合，並配有較多的實際工程算例，部分算例在書中直接提供了商業軟件二次開發程序、MATLAB 仿真程序。本書有以下兩大特色： （1） 本書建立了適用於工等

●第1章 流固耦合工程問題概論
1.1 流固耦合工程問題發展現狀
1.2 水下航行器舵繫統水彈性振動發展現狀
1.3 海洋立管渦激振動發展現狀
1.4 風力機柔塔橫風向渦激振動發展現狀
1.5 旋轉彈箭流固耦合發展現狀
1.6 柔性結構流固耦合研究存在的問題及解決方法
第2章 流固耦合問題的基本理論與方法
2.1 引言
2.2 多體繫統動力學求解方法
2.2.1 多體繫統傳遞矩陣法基本理論
2.2.2 法（FEM）基本理論
2.3 流體載荷求解方法
2.3.1 Theodorsen非定常流體理論
2.3.2 Van der Pol（範德波爾）尾流振子模型
2.3.3 計算流體力學（CFD）理論
2.4 流固耦合問題研究的基本方法
2.5 本章小結
第3章 水下航行器舵繫統振動特性仿真與分析
3.1 引言
3.2 基於MSTMM的舵繫統建模
3.2.1 彎扭耦合梁建模
3.2.2 舵繫統動力學模型
3.3 舵繫統動力學參數確定方法
3.3.1 舵繫統FEM建模
3.3.2 基於FEM的模型驗證分析
3.3.3 基於FEM舵繫統網格無關性驗證
3.3.4 舵繫統彎曲、扭轉剛度參數獲取
3.4 基於MSTMM的舵繫統振動特性仿真
3.5 本章小結
第4章 水下航行器舵繫統水彈性仿真與分析
4.1 引言
4.2 基於MSTMM的舵繫統水彈性計算
4.2.1 基於MSTMM的舵繫統線性顫振模型頻域分析
4.2.2 基於MSTMM的舵繫統線性顫振模型時域分析
4.2.3 模型驗證
4.2.4 基於MSTMM的舵繫統水彈性計算
4.3 結構參數和間隙非線性對舵繫統水彈性的影響規律
4.3.1 基於MSTMM的舵顫振模型建模方法和參數獲取
4.3.2 舵繫顫振模型建模
4.3.3 舵顫振模型建模合理性驗證
4.3.4 計算結果分析
4.4 本章小結
第5章 柱體結構渦激振動仿真與分析
5.1 引言
5.2 二維彈性支撐柱體渦激振動動力學模型
5.2.1 基於Van der Pol尾流振子模型的彈性支撐柱體VIV模型
5.2.2 基於CFD模型的彈性支撐柱體VIV建模與二次開發
5.3 二維彈性支撐柱體VIV機理
5.3.1 基於Van der Pol模型的彈性支撐柱體VIV模型計算結果
5.3.2 基於CFD模型的彈性支撐柱體VIV模型計算結果
5.4 三維柔性柱體渦激振動
5.4.1 三維RTP立管渦激振動
5.4.2 三維風力機塔筒渦激振動
5.5 本章小結
第6章 柱體結構渦激振動抑制方法及仿真
6.1 引言
6.2 安裝NES的二維彈性支撐柱體渦激振動減振
6.2.1 NES簡介
6.2.2 基於Van der Pol尾流振子模型的R-NES減振
6.2.3 基於CFD模型的T-NES減振
6.2.4 基於Van der Pol尾流振子模型的T-NES渦振控制
6.3 安裝螺旋列板的三維海洋立管渦激振動減振
6.3.1 基於CFD/FEM雙向耦合的立管渦激振動模型驗證
6.3.2 安裝有螺旋列板的立管渦激振動響應
6.4 本章小結
第7章 彈箭單雙向流固耦合仿真與分析
7.1 引言
7.2 旋轉彈箭空氣動力學計算
7.2.1 M910和F4旋轉彈箭計算參數
7.2.2 計算流場設置
7.2.3 氣動特性計算公式
7.2.4 M910和F4旋轉彈箭氣動特性分析
7.3 火箭彈靜氣動彈性仿真計算
7.3.1 彈箭法向力分布數值計算
7.3.2 靜氣動彈性計算
7.4 火箭彈靜氣動熱彈性仿真計算
7.4.1 靜氣動熱彈性單向耦合計算方法
7.4.2 火箭彈靜氣動加熱數值計算
7.4.3 火箭彈靜氣動熱彈性分析
7.5 本章小結
參考文獻

本書詳細介紹了流固耦合動力學中的若干工程問題，如水下航行器舵繫統、海洋立管、風力機柔塔、旋轉彈箭等工程結構的典型流固耦合動力學問題，涉及氣動彈性、水彈性、計算流體力學、結構動力學、多體繫統動力學等學科知識。本書不僅介紹了基於商業軟件ANSYS的常規流固耦合方法，而且涵蓋了若干基於多體繫統傳遞矩陣法的流固耦合動力學近期新成果。本書理論與實際工程緊密結合，並配有較多的實際工程算例，部分算例還直接提供了商業軟件二次開發程序、MATLAB仿真程序。本書適合力學、海洋工程、兵器科學與技術、航空航天工程、土木工程等專業的高年級本科生、研究生和相關領域的工程技術人員使用。

陳東陽 等 著