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火箭工程中的特殊動力學技術與應用(精)

  • 作者：馬斌捷//王曉暉//榮克林//賈亮|責編:張丹丹
  • 出版社：中國宇航
  • ISBN：9787515921754
  • 出版日期：2023/06/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：284
人民幣：RMB 108 元      售價：元
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內容大鋼
    全書共4篇，第1篇系統闡述了火箭豎立狀態的地面風載荷的工程分析方法，包括基於縮比模型風洞試驗分析方法、靶場全尺寸風載荷試驗分析方法。給出了方法的基本原理、通用試驗與分析流程，重點討論了軸對稱火箭、不對稱串聯式火箭、芯級支撐捆綁火箭、助推支撐火箭的豎立風載荷設計和分析方法。第2篇總結歸納了占液體運載火箭90%質量的貯箱中液體晃動特性的分析理論、建模方法、模型參數試驗獲取方法以及防晃設計方法，對晃動特性的各參數影響規律進行了深入討論，並簡要介紹了液體有效轉動慣量的計算分析方法、大幅晃動的諧波效應。第3篇介紹的是關於航天飛行器的飛行載荷測量技術，包括載荷測量的基本原理、測量位置選取、載荷本構方程、地面標定試驗方法、測量系統設計方法、數據處理方法以及若干工程實例。這是近20年來才逐漸發展起來的一項技術，首次提出了以箭體自身為感測器，基於結構自身的應變來獲取彈箭截面載荷，突破了適應複雜蒙皮加筋艙段、桿系、金屬／非金屬艙段的載荷測量技術，在多個型號研製中起到了重要作用。第4篇是特殊動力學若干專題，將曾經在型號中遇到過且對未來仍有借鑒意義的特殊動力學問題的處理方法匯總成稿，包括脈衝側壓下的筒殼彈性屈曲、水中容腔式壓力感測器頻響特性的非線性氣泡效應分析、筒殼結構水下附加質量及阻尼的試驗研究、彈體結構平方米級扇形區域脈衝外壓載入技術。
    本書可供航天系統裝備產品設計、研究、試驗的技術人員使用，也可作為高等院校航天飛行器總體設計專業的學生和教師的教學參考書，還可供航空、船舶、兵器等行業的科技人員參考。
作者介紹
馬斌捷//王曉暉//榮克林//賈亮|責編:張丹丹
目錄
第1篇  運載火箭豎立狀態的地面風載荷
  第1章  地面風的基本概念和風剖面
  第2章  火箭地面風載荷的基本特徵
  第3章  箭體橫向繞流特性和動響應相似理論
  第4章  火箭地面風載荷的研究成果
    4.1  美國開展的火箭地面風載荷研究
    4.2  中國開展的火箭地面風載荷研究
  第5章  火箭地面風載荷的兩類試驗與測量方法
    5.1  縮比模型風洞試驗
      5.1.1  風洞縮比模型設計
      5.1.2  縮比模型彎矩測量的靈敏度標定試驗
      5.1.3  縮比模型模態試驗
      5.1.4  吹風試驗
    5.2  發射場全尺寸地面風載荷試驗
      5.2.1  試驗計劃、試驗件狀態、測量系統等
      5.2.2  靜力靈敏度試驗
      5.2.3  模態試驗
      5.2.4  風激響應試驗
    5.3  風洞縮比模型試驗與靶場全尺寸試驗的關係
    5.4  風洞試驗中剛性模型與彈性模型的關係
  第6章  火箭地面風載荷響應分析方法
    6.1  軸對稱串聯式火箭的非定常氣動係數
      6.1.1  火箭地面風激勵下的模態響應
      6.1.2  三種響應統計參數對應的氣動係數
      6.1.3  風剖面對特徵參數的影響
    6.2  不對稱串聯式火箭的非定常氣動係數
      6.2.1  風軸非定常氣動彎矩係數與體軸係數的關係
      6.2.2  全尺寸火箭非定常彎矩與模型試驗結果的關係
      6.2.3  風軸非定常氣動加速度與位移係數和體軸係數的關係
    6.3  芯級支承捆綁火箭非定常氣動係數的參數
      6.3.1  靜定捆綁火箭的模態彎矩
      6.3.2  靜不定捆綁火箭的模態彎矩
    6.4  助推器支承火箭非定常氣動係數的參數
  第7章  帶防風減載裝置的火箭地面風載荷分析方法
  第8章  火箭地面風載荷風洞試驗的縮比模型設計方法
    8.1  模型設計的基本原則
    8.2  相似參數的要求與實現
    8.3  模型設計的要求與流程
    8.4  模型設計的基本方法
      8.4.1  模型的分段設計
      8.4.2  捆綁火箭模型的捆綁接頭設計
      8.4.3  火箭模型表面鼓包高度的附面層修正方法
      8.4.4  鄰近結構對火箭地面風載荷的影響
      8.4.5  捆綁火箭帶非正錐頭助推器的模型設計方法
    8.5  模型模態分析和模型強度校核
      8.5.1  模態特性分析
      8.5.2  模型強度校核
  參考文獻
  總結
第2篇  貯箱液體晃動分析與試驗技術

  第9章  晃動問題的基本理論
    9.1  平底圓筒貯箱的晃動參數與特性
    9.2  平底圓環筒貯箱的晃動參數與特性
    9.3  長方體貯箱的晃動參數與特性
    9.4  平底扇形圓環筒貯箱的晃動參數與特性
    9.5  其他形式貯箱的晃動參數與特性
      9.5.1  水平放置圓筒貯箱
      9.5.2  非平底豎置圓筒貯箱
      9.5.3  球形貯箱
      9.5.4  橢球形貯箱
      9.5.5  錐形貯箱
      9.5.6  迴旋圓管形貯箱
    9.6  小結
  第10章  晃動問題的等效動力學模型
    10.1  簡單等效動力學模型
      10.1.1  平底圓筒貯箱
      10.1.2  長方體貯箱
      10.1.3  球形貯箱
      10.1.4  錐形貯箱
    10.2  複雜等效動力學模型
      10.2.1  圓筒貯箱
      10.2.2  長方體貯箱
      10.2.3  軸對稱橢球形貯箱
    10.3  有阻尼效應的等效動力學模型
    10.4  小結
  第11章  等效動力學模型參數的變化規律和討論
    11.1  模型參數的變化規律
    11.2  有關橫向晃動的兩個問題
      11.2.1  橫向晃動的穩定性
      11.2.2  液體晃動的三個中心
    11.3  低重力下的晃動等效動力學模型
  第12章  晃動試驗的相似理論
    12.1  流體的力學相似
    12.2  流體的相似準則
    12.3  相似理論在液體晃動試驗中的應用
    12.4  地面試驗結果與軌道飛行條件下模型參數的關係
  第13章  晃動試驗方法
    13.1  晃動試驗裝置
    13.2  試驗件
    13.3  試驗系統
    13.4  測量方法
    13.5  晃動試驗方法
  第14章  晃動模型參數的識別方法
    14.1  晃動衰減試驗
    14.2  強迫晃動試驗
  第15章  防晃擋板的形式和阻尼特性
    15.1  液體晃動的結構控制
    15.2  液體晃動的阻尼控制
    15.3  常用的防晃裝置
      15.3.1  圓環形擋板

      15.3.2  半圓形擋板
      15.3.3  豎條形擋板
    15.4  小結
  第16章  貯箱液體的有效轉動慣量
    16.1  液體繞橫軸的有效轉動慣量
    16.2  實際貯箱繞橫軸轉動慣量的工程處理方法
      16.2.1  帶隧道管貯箱的自由液面轉動慣量
      16.2.2  擋板效應
      16.2.3  非平底貯箱
    16.3  液體繞縱軸的有效轉動慣量
    16.4  貯箱滾轉時縱向擋板產生的液體有效轉動慣量和阻尼
    16.5  小結
  第17章  大幅晃動的諧波響應
    17.1  試驗條件與現象
    17.2  諧波響應的晃動動力學模型
    17.3  諧波晃動響應特性分析
    17.4  幾點討論與建議
      17.4.1  液體晃動特性試驗方法的適用性
      17.4.2  等效單擺模型和彈簧-質量模型的比較
      17.4.3  箱體運動形式與諧波階次的關係
      17.4.4  液體大幅角晃動諧波響應問題的處理
      17.4.5  充液箱體耐晃動試驗和結構晃動設計的附加要求
    17.5  小結
  參考文獻
  總結
第3篇  彈箭體結構截面的飛行載荷測量技術
  第18章  飛行載荷測量的基本理論
    18.1  飛行載荷測量的含義
    18.2  飛行載荷測量的特點
  第19章  飛行載荷測量的原理和意義
    19.1  飛行載荷測量的原理
    19.2  飛行載荷直接測量的意義
  第20章  飛行載荷測量的實施過程與技術難點
    20.1  策劃階段
    20.2  準備階段
    20.3  測量系統安裝階段
    20.4  靈敏度標定階段
    20.5  飛行載荷測量階段
  第21章  載荷測量部段的結構特點和應變片貼片與組橋方法
  第22章  載荷測量系統的構型及量程與頻響要求
  第23章  載荷測量方法的頻響特性分析
    23.1  軸向推力測量的頻響特性分析
      23.1.1  桿自由端作用激勵力的固定端軸力動態放大倍數
      23.1.2  桿兩端作用不同軸力的動態放大倍數
      23.1.3  軸力響應動態放大倍數計算結果與分析
    23.2  橫向彎矩測量的頻響特性分析
      23.2.1  懸臂樑自由端作用彎矩的根部彎矩動態放大倍數
      23.2.2  自由—自由梁兩端作用不同彎矩的動態放大倍數
      23.2.3  彎矩響應動態放大倍數計算結果與分析
    23.3  結構變化和殼體響應的影響

  第24章  載荷靈敏度的標定方法與載荷模型
    24.1  測量部段的載荷靈敏度標定試驗方法
    24.2  測量部段的載荷模型
    24.3  測點非正交的載荷模型
    24.4  標定載荷非正交的載荷模型
  第25章  飛行載荷測量數據的分析處理方法與誤差的修正和評估
    25.1  測量坐標系內的載荷計算方法
    25.2  不同坐標系載荷的坐標變換方法
    25.3  載荷測量計算的誤差分析
    25.4  精度驗證試驗對載荷測量誤差的評估及對載荷模型的改進
      25.4.1  精度驗證試驗的載入方法
      25.4.2  考慮線性耦合效應的載荷模型
      25.4.3  考慮非線性耦合效應的載荷模型
    25.5  部分飛行載荷測量結果
  第26章  載荷測量的實踐效果
    26.1  CZ-7火箭轉運過程和射前地面風載荷測量
    26.2  運輸試驗中的截面載荷測量結果與分析
    26.3  試驗彈的載荷測量
  參考文獻
  總結
第4篇  特殊動力學若干專題
  第27章  脈衝側壓下的筒殼彈性屈曲
    27.1  引言
    27.2  考慮初始缺陷的圓柱殼動響應方程
    27.3  載荷環境
    27.4  計算結果分析
    27.5  小結
  第28章  水中容腔式壓力感測器頻響特性的非線性氣泡效應分析
    28.1  引言
    28.2  感測器水中頻響特性試驗狀態分析和基本假設
    28.3  考慮氣泡效應的等效振動模型
    28.4  非線性氣泡效應模型的計算結果與分析
    28.5  不同簡化條件振動模型的影響與分析
    28.6  參數影響分析與討論
    28.7  小結
  第29章  筒殼結構水下附加質量及阻尼的試驗研究
    29.1  引言
    29.2  理論分析
    29.3  試驗方法和試驗模型
    29.4  試驗數據處理方法
    29.5  試驗結果
      29.5.1  剛體平動及轉動振動的試驗結果
      29.5.2  彎曲振動的試驗結果
    29.6  小結
  第30章  彈體結構平方米級扇形區域脈衝外壓載入技術
    30.1  引言
    30.2  大面積脈衝外壓載入系統設計
    30.3  試驗腔脈衝壓力調試
    30.4  加壓水腔脈衝壓力調試
    30.5  水腔脈衝壓力的力學模型

    30.6  水腔壓力的擬合計算曲線
    30.7  小結
參考文獻
附錄
  附錄A  貝塞爾微分方程的求解
  附錄B  貝塞爾函數的積分
  附錄C  平底圓筒貯箱晃動質量的推導——自由晃動理論解

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