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| 內容簡介： |
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《飞行器先进液压管路系统流固耦合动力学与控制》从机理、失效、设计和应用四个方面，系统地介绍飞行器先进液压管路系统流固耦合动力学分析与控制方面的理论、技术和方法。内容涵盖复杂管路系统流固耦合机理和仿真建模；管路结构流固耦合振动响应规律和失效模型；管路系统减振和可靠性优化设计方法；基于光纤光栅的管路系统故障监测技术；流固耦合试验技术与飞行器管路工程的故障分析等。
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| 目錄：
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目录前言第1章绪论11.1飞行器高压液压系统11.2飞行器液压管路系统的故障21.3飞行器液压系统的流固耦合动力学概念41.4流固耦合对液压功能和结构性能的影响61.5飞行器液压管路系统流固耦合问题的特点9参考文献11第2章飞行器管路系统的流固耦合振动理论132.1输流管路流固耦合振动方程概述132.1.1流固耦合的主要形式132.1.2水锤方程模型152.1.3四方程模型162.1.4十四方程模型172.1.5运动耦合方程模型182.2单一管路的流固耦合振动方程202.2.1直管的流固耦合振动方程202.2.2曲管的流固耦合振动方程222.2.3锥形管的流固耦合振动方程252.2.4卡箍支撑单管路的流固耦合振动方程272.3基于多直管组集的复杂管路全系统流固耦合建模方法292.3.1直管离散单元的处理292.3.2方向余弦矩阵的建立322.3.3多直管组集方法332.3.4飞行器输流管路振动特性分析软件平台362.4基于直-曲管组集的复杂管路全系统流固耦合建模方法422.4.1输流直管的动刚度矩阵422.4.2输流曲管的动刚度矩阵442.4.3基于动刚度矩阵法的直-曲管组集算法502.4.4基于直-曲管组集算法的流固耦合建模示例542.4.5基于直-曲管组集算法的管形布局参数影响分析542.5软硬相接管路的流固耦合动力学特性与参数共振分析602.5.1软硬相接输流管路动力学模型602.5.2软硬相接输流管路固有特性分析682.5.3两种参数共振区分析方法702.5.4软硬相接输流管路的参数共振区分析732.5.5系统参数对参数共振区的影响762.5.6软硬相接管路流固耦合动力学设计建议80参考文献80第3章液压管路系统的流固耦合响应分析与优化技术823.1三段式弯曲的肘形导管的优化设计方法823.1.1液压管路弯曲处的紊流分析833.1.2三段式直角弯曲管形设计843.1.3三段式直角弯曲管形的优化设计853.1.4三段式直角弯曲管形优化前后效果对比883.1.5最优管形尺寸的影响讨论分析913.2“Ω”弯曲管形的力学机制探讨953.2.1“Ω”弯曲管形降低安装应力的作用963.2.2“Ω”弯曲管形降低压力脉动的作用983.2.3“Ω”弯曲管形的调频作用993.2.4“Ω”弯曲管形降低面内流固耦合共振响应的作用1013.3大展弦比机翼中液压管路的抗大变形设计方法1013.3.1大展弦比机翼-管路的简化力学模型1023.3.2管路的主要布局参数1023.3.3布局参数对管路根部应力的影响1033.3.4布局参数对管路卡箍处变形的影响1053.3.5大变形机翼中液压管路的布局优化设计1073.4机体振动激励下“机体-卡箍-管路”系统的仿真分析1103.4.1“机体-卡箍-管路”系统分析模型1113.4.2“机体-卡箍-管路”系统的模态分析1123.4.3“机体-卡箍-管路”系统的谐响应分析1133.4.4“机体-卡箍-管路”系统的随机振动分析1153.5压力脉动激励下“机体-卡箍-管路”系统的响应分析1183.5.1“机体-卡箍-管路”系统压力脉动试验台1183.5.2不同压力水平下管路应变波动分析1203.5.3不同脉动幅值下管路周向应变波动分析1213.5.4不同脉动频率下管路周向应变波动分析1233.5.5压力脉动作用下管路系统加速度响应结果分析1243.5.6“机体-卡箍-管路”系统压力脉动的流固耦合仿真方法1263.6发动机液压管路系统的卡箍布局多目标优化1283.6.1发动机液压管路系统多目标设计要求1293.6.2发动机液压管路系统仿真模型1293.6.3发动机液压管路卡箍位置的参数化与参数灵敏度分析1323.6.4发动机液压管路卡箍位置的多目标优化设计135参考文献138第4章多源激励下管路流固耦合振动试验研究1404.1布局参数对肘形管路模态特性影响的试验分析1404.1.1不同布局参数的肘形管路模态试验1404.1.2肘形管路的模态影响因素及其规律分析1444.1.3不同布局参数的肘形管路模态数值仿真分析1464.2单一机体振动激励下肘形管路振动响应规律的试验分析1504.2.1单一机体振动激励工况及响应测试方法1504.2.2单一机体振动激励下管路流固耦合振动响应1514.2.3布局参数对单一机体振动激励下振动响应的影响1544.3单一压力脉动激励下肘形管路振动响应规律的试验分析1594.3.1单一压力脉动激励工况1594.3.2单一压力脉动激励下管路流固耦合振动响应1604.3.3布局参数对单一压力脉动激励下振动响应的影响1644.4多源组合激励下肘形管路振动响应规律的试验分析1664.4.1多源组合激励频率对加速度响应的影响1664.4.2多源组合激励频率对动态应变响应的影响1704.4.3多源组合激励压力脉动幅值对加速度响应的影响1724.4.4多源组合激励压力脉动幅值对动态应变响应的影响1754.4.5多源组合激励压力水平对加速度响应的影响1764.4.6多源组合激励压力水平对动态应变响应的影响1784.4.7布局参数对多源组合激励下管路流固耦合振动响应的影响1804.4.8多源组合激励下管路结构流固耦合规律186参考文献188第5章管路、接头和密封件的失效分析方法1895.1管路结构的疲劳试验和寿命分析1895.1.1直管疲劳试验和寿命分析1895.1.2含接头直管疲劳试验和寿命分析1935.1.3含缺口直管疲劳试验和寿命分析1965.1.4管路疲劳寿命分析预测模型2045.1.5含缺陷管路的疲劳寿命分析2055.1.6管路裂纹扩展寿命分析2075.2金属扩口管接头接触密封失效影响因素分析2115.2.1扩口管接头的拧紧力矩和接触应力分析2115.2.2影响扩口管接头接触性能的因素分析2185.2.3含扩口管接头液压管路的疲劳模拟2225.2.4基于随机粗糙度的管接头的锥口-扩口接触磨损分析2255.3橡胶密封件性能退化及寿命预测方法研究2385.3.1橡胶密封件老化性能表征2385.3.2O形密封圈的失效准则和失效判据2405.3.3橡胶密封件老化密封寿命预测方法2425.3.4氟橡胶热氧老化性能研究2425.3.5氟橡胶老化机理分析251参考文献255第6章弱支撑卡箍-管路系统刚度分析与流固耦合仿真2576.1航空卡箍-管路系统动力问题概述2576.2单点P形卡箍等效刚度分析2606.2.1卡箍等效刚度分析原理2616.2.2卡箍-管路的刚度分析有限元建模2626.2.3卡箍的应力状态分析2646.2.4卡箍等效刚度随管径变化规律2666.2.5温度对卡箍等效刚度的影响研究2676.2.6箍带张角对卡箍等效刚度的影响2706.3单点P形卡箍的等效刚度试验研究2726.3.1卡箍等效刚度试验2736.3.2管径对卡箍等效刚度影响的试验分析2756.3.3温度对卡箍等效刚度影响的试验分析2766.3.4试验值与仿真值的对比2786.4单点P形卡箍的振动疲劳试验研究2786.4.1振动疲劳试样2796.4.2试验原理及方法2796.4.3预试验2816.4.4单点P形卡箍的疲劳极限2836.5金属悬臂卡箍的等效刚度仿真分析方法2846.5.1金属悬臂卡箍结构2846.5.2金属悬臂卡箍的等效线刚度2866.5.3金属悬臂卡箍的等效扭转刚度2876.5.4金属悬臂卡箍等效刚度与预紧力之间的关系2896.5.5卡箍安装方式对管路固有频率的影响2926.6卡箍-管路结构流固耦合动力学分析2956.6.1MpCCI在流固耦合分析中的应用2956.6.2卡箍-管路的流固耦合模型2966.6.3工作压力对卡箍-管路结构流固耦合振动的影响2996.6.4压力脉动幅值对卡箍-管路结构流固耦合振动的影响3036.6.5卡箍-管路结构流固耦合共振分析305参考文献311第7章航空液压管路系统主被动振动控制技术3137.1黏弹性约束层阻尼管路系统的非线性有限元建模3137.1.1黏弹性阻尼材料动态力学特性分析3137.1.2黏弹性约束层阻尼管路变形协调关系3147.1.3黏弹性约束层阻尼管路的形函数3167.1.4黏弹性约束层阻尼管路的刚度和质量矩阵3177.1.5黏弹性约束层阻尼管路的损耗因子3197.2黏弹性约束层阻尼管路系统的振动测试及减振有效性验证3207.2.1黏弹性约束层阻尼管路仿真模型3207.2.2黏弹性层参数对固有频率及损耗因子的影响3227.2.3约束层参数对固有频率及损耗因子的影响3237.2.4压力脉动激励下黏弹性阻尼管路减振效果验证3247.2.5基础激励下黏弹性阻尼管路减振效果验证3287.3黏弹性阻尼卡箍-管路系统动力学特性分析3317.3.1黏弹性阻尼卡箍的力学特性3317.3.2黏弹性阻尼卡箍-管路系统的动态阻尼特性研究3347.3.3不同激振幅值下黏弹性阻尼卡箍-管路系统动态特性3367.3.4高阻尼卡箍-管路系统减振有效性对比3377.4液压管路系统的主动约束层阻尼结构3387.4.1几种典型主动约束层阻尼结构3387.4.2主动约束层压电材料特性3407.4.3主动约束层阻尼管路结构设计3417.5基于有限元法的主动约束层阻尼管路振动控制分析3427.5.1压电材料基本参数与坐标变换3427.5.2主动约束层阻尼管路变形分析3457.5.3基础激励下主动约束层阻尼管路振动控制分析3497.5.4压力脉动激励下主动约束层阻尼管路振动控制分析3527.6主动约束层阻尼振动控制平台搭建与试验验证3547.6.1主动约束层阻尼管路振动控制系统工作原理3547.6.2基于Labview的振动控制平台搭建3557.6.3不同激励形式下主动约束层阻尼管路振动控制试验3587.6.4结构与控制参数对振动控制效果影响分析362参考文献367第8章飞行器液压管路系统的动力学可靠性分析及优化设计3698.1随机激励下液压管路系统参数的重要性分析3698.1.1随机结构的平稳随机响应分析3708.1.2随机结构的平稳随机响应全局灵敏度3718.1.3动力响应全局灵敏度的求解方法3728.1.4飞行器液压管路的随机振动响应及其参数灵敏度3748.2飞行器液压管路系统的动力学可靠性分析方法379
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