目錄
第1章緒論1
1.1壁板顫振問題工程背景/1
1.2壁板顫振問題概述/4
1.3壁板顫振問題分析方法/6
1.4壁板顫振問題研究現狀/10
1.5壁板顫振研究新方向/12
1.6本書章節安排/14
參考文獻/15
第2章壁板非線性顫振求解方法22
2.1建立運動方程/22
2.1.1結構幾何非線性/22
2.1.2拉格朗日方程/24
2.1.3超聲速活塞理論/25
2.1.4vonKarman板運動方程/26
2.2經典半解析法空間離散/26
2.2.1伽遼金方法/26
2.2.2瑞利-裡茨方法/27
2.3POD模型降階方法/30
2.3.1POD數學描述/30
2.3.2POD降階流程/31
2.4非線性動力學響應分析/33
2.4.1龐加萊映射/33
2.4.2李雅普諾夫指數/34
2.4.3頻譜分析/34
2.5本章小結/35
參考文獻/35
第3章簡支壁板的非線性顫振分析36
3.1非線性氣動彈性方程/37
3.1.1二維壁板運動方程/37
3.1.2三維壁板運動方程/38
3.2伽遼金方法離散/39
3.2.1伽遼金方法離散二維壁板運動方程/39
3.2.2伽遼金方法離散三維壁板運動方程/40
3.3POD方法離散/41
3.3.1POD方法離散二維壁板運動方程/41
3.3.2POD方法離散三維壁板運動方程/43
3.3.3極限狀態a/b＝0/47
3.4二維壁板算例分析/48
3.4.1POD模態物理特性/48
3.4.2準確性分析/50
3.4.3全局性POD模態/53
3.5三維壁板算例分析/54
3.5.1準確性分析/54
3.5.2收斂性分析/57
3.5.3效率分析/58
3.5.4長寬比效應/59
3.5.5壁板穩定性邊界/60
3.6本章小結/62
參考文獻/63
第4章三維受熱簡支壁板的復雜響應分析64
4.1非線性熱氣動彈性方程/64
4.2POD降階模型/66
4.2.1全局性POD模態/66
4.2.2建立POD降階模型/68
4.3壁板熱顫振特性分析/69
4.3.1龐加萊映射及李雅普諾夫指數/70
4.3.2POD模態提取/71
4.3.3壁板穩定性邊界/74
4.3.4熱載荷效應/76
4.3.5瞬態混沌現像/81
4.3.6壁板a/b＝4的復雜響應/84
4.3.7魯棒性分析/86
4.4本章小結/89
參考文獻/90
第5章懸臂板的非線性顫振分析92
5.1非線性氣動彈性方程/94
5.1.1能量表達式/95
5.1.2模態函數/95
5.1.3拉格朗日方程/96
5.2運動方程空間離散/97
5.2.1瑞利-裡茨法/97
5.2.2POD降階法/98
5.3混沌響應分析/102
5.3.1方形板a/b＝1/103
5.3.2對稱性分析/108
5.3.3矩形板a/b＝2/111
5.3.4矩形板a/b＝0.5/116
5.3.5壁板的物理形變/122
5.4基於POD降階模型的顫振分析/123
5.4.1POD模態物理特性/124
5.4.2收斂性分析/128
5.4.3效率分析/131
5.4.4混沌響應分析/131
5.4.5魯棒性分析/134
5.5本章小結/135
參考文獻/137
第6章非線性氣動力效應分析139
6.1引言/139
6.2理論分析/140
6.2.1熱氣動彈性方程/140
6.2.2伽遼金方法離散/142
6.3算例分析/143
6.3.1非線性氣動力對LCO的影響/144
6.3.2非線性氣動力對分岔圖的影響/146
6.3.3每個非線性氣動項的影響/151
6.4本章小結/152
參考文獻/153
第7章損傷壁板的非線性顫振分析156
7.1引言/156
7.2損傷壁板模型/158
7.3損傷壁板顫振方程/159
7.4算例分析/160
7.4.1損傷程度的影響/161
7.4.2損傷範圍的影響/167
7.4.3損傷位置的影響/170
7.4.4POD模態敏感性分析/175
7.5本章小結/177
參考文獻/178
第8章基於力熱結構耦合的壁板熱顫振分析181
8.1引言/181
8.2熱防護金屬壁板結構建模/183
8.2.1氣動熱結構耦合方案/184
8.2.2氣動彈性模型/185
8.2.3氣動熱模型/185
8.2.4熱傳導模型/186
8.2.5無量綱熱氣動彈性模型/187
8.3TPS壁板熱顫振特性分析/189
8.3.1熱氣動彈性耦合模型驗證/189
8.3.2轉捩位置效應/191
8.3.3輻射發射率效應/193
8.4基於熱氣動彈性分析的熱防護結構設計/194
8.4.1TPS結構設計方案評估/194
8.4.2熱氣動彈性穩定域分析/197
8.5典型彈道下的熱氣動彈性分析/201
8.5.1彈道狀態下的力熱結構耦合方案/202
8.5.2X-43A設計彈道/207
8.5.3FALCON設計彈道/210
8.6本章小結/213
參考文獻/215
附錄A符號變量列表218
附錄B繫數公式221
B1繫數A～F（三維簡支壁板伽遼金法）/221
B2繫數A*～F*及A＋、C＋（三維及極限狀態簡支壁板POD法）/222
B3繫數Ca、Cb、C、Da、Db、D、A、B、Q及F（瑞利裡茨法）/223
B4繫數C、D、A、B、Q及F（懸臂板POD法）/226