《直升机强度》

第一章 绪论1

1-1 研究对象和任务2

1-2 强度工作的一般原则和方法5

1-3 强度规范7

第二章 直升机静强度载荷10

2-1 飞行情况中直升机的载荷11

2-1-1 水平飞行11

2-1-2 铅直面内的曲线飞行12

2-1-3 水平面内的盘旋飞行15

2-2 在不平静空气中飞行时作用于直升机上的载荷16

2-2-1 问题的提出16

2-2-2 垂直阵风17

2-2-3 逐渐进入垂直阵风区产生的过载18

2-2-4 水平阵风19

2-3-1 着陆时过载的概念20

2-3 着陆时作用于直升机上的载荷20

2-3-2 对称着陆情况22

2-3-3 不对称着陆情况——减缩质量22

2-4 抗坠毁要求24

2-5 在地面工作时作用于直升机上的载荷25

2-5-1 旋翼带转载荷25

2-5-2 系留试验时直升机载荷26

2-6 直升机在设计情况中的平衡28

2-7 安全系数与剩余强度系数30

习题31

第三章 部件静强度33

3-1 概述33

3-2 部件载荷34

3-2-1 机身上的载荷34

3-2-2 机翼载荷37

3-3 结构元件的强度41

3-3-1 拉伸41

3-3-2 压缩42

3-3-3 剪切46

3-4 薄壁结构部件的静强度46

3-4-1 承弯强度计算47

3-4-2 抗剪强度计算52

3-4-3 变形计算55

3-4-4 机身大开口段及过渡区的应力分析56

习题60

第四章 桨叶动力特性和动力响应分析61

4-1 桨叶动力特性分析61

4-1-1 不旋转桨叶弯曲自由振动61

4-1-2 扬起下坠桨叶的应力计算65

4-1-3 旋转桨叶挥舞平面内的弯曲振动66

4-1-4 桨叶振动的共振图81

4-1-5 旋转桨叶摆振平面内的弯曲振动82

4-1-6 桨叶的扭转振动83

4-1-7 桨叶弯曲-扭转耦合振动86

4-2 桨叶动力响应分析87

4-2-1 确定空气动力载荷关系87

4-2-2 桨叶动力响应计算的伽辽金法92

4-2-3 桨叶动力响应计算逐步积分法94

4-2-4 桨叶动力响应计算的其它方法96

习题98

第五章 桨叶颤振101

5-1 铰接式旋翼颤振分析101

5-1-1 铰接式旋翼颤振分析模型101

5-1-2 运动方程的推导102

5-1-3 颤振临界转速104

5-1-4 主要参数对颤振临界转速的影响105

5-1-5 铰接式旋翼颤振分析模型的进一步说明108

5-2 无铰旋翼气动弹性稳定性111

5-2-1 桨叶的挥舞与摆振耦合111

5-2-2 变距-挥舞和变距-摆振耦合111

5-2-3 无铰旋翼桨叶气动弹性稳定性分析的力学模型112

习题112

第六章 直升机振动113

6-1 旋翼对机体激振力的传递113

6-1-1 桨叶作用于桨毂上的力113

6-1-2 各片桨叶沿Ys方向总合力114

6-1-3 桨毂平面内的分力115

6-1-4 桨毂作用于机体的力矩116

6-2 机身作为弹性梁的弯曲振动117

6-2-1 弯曲自由振动117

6-1-5 结论117

6-2-2 分布交变载荷作用下的弯曲强迫振动118

6-2-3 集中载荷激振时机身的弯曲强迫振动120

6-3 有阻尼梁弯曲振动方程121

6-4 考虑到机身特点的振动计算模型121

6-5 降低振动水平的措施。吸振与隔振123

6-6 传动系统的扭转振动126

6-6-1 当量化127

6-6-2 扭振系统固有频率和固有振型的计算131

习题136

附录136

第七章 直升机“地面共振”138

7-1 直升机“地面共振”的物理本质138

7-2 直升机“地面共振”不稳定区计算145

7-3 避免“地面共振”的途径和有关参数对“地面共振”的影响147

7-5 无铰旋翼直升机“地面共振”和“空中共振”149

7-4 其它情况下的“地面共振”149

习题150

第八章 疲劳强度151

8-1 “疲劳设计”观点153

8-1-1 安全寿命观点153

8-1-2 无限寿命观点154

8-1-3 “损伤容限”观点155

8-1-4 “耐久性”观点156

8-1-5 “可靠性”观点157

8-2 疲劳特性157

8-2-1 裂纹形成数据157

8-2-2 裂纹的亚临界扩展规律173

8-2-3 剩余强度概念175

8-2-4 累积损伤规律175

8-3 疲劳载荷176

8-3-1 任务谱177

8-3-2 应力谱182

8-3-3 试验加载荷190

8-3-4 断裂谱的简化原理191

8-4 安全寿命估算方法192

8-4-1 离散载荷谱的寿命估算法193

8-4-2 连续载荷谱的寿命估算法195

8-5 损伤容限设计200

8-5-1 损伤容限设计要求及剩余寿命估算步骤200

8-5-2 剩余寿命201

8-5-3 安全寿命与损伤容限相结合202

8-5-4 安全寿命与破损安全相结合203

习题204

附录 统计概念204

参考文献206