本书内容包括绪论,弹性力学概述,力法和矩阵位移法,薄壁梁的弯曲、剪切和扭转,板杆式薄壁简化模型及应用,薄板弯曲与稳定性。本书针对飞行器结构力学的研究对象及特点,力求将材料力学、弹性力学和飞行器结构力学的知识融合与贯通。
本书为高等院校飞行器设计与工程专业本科教材,也可作为从事飞行器结构设计和强度分析的结构工程人员的参考书。
第一章绪论(1)
第二章弹性力学概述(2)
2.1弹性力学绪论(2)
2.1.1研究对象(2)
2.1.2研究方法(2)
2.1.3基本假设(2)
2.1.4外力与内力(3)
2.1.5应力与应变(3)
2.2平面问题的求解(5)
2.2.1平面应力与平面应变问题(5)
2.2.2三大方程(6)
2.2.3边界条件(9)
2.2.4位移法求解平面问题(11)
2.2.5应力法求解平面问题(12)
2.2.6常体力下应力法求解的简化(14)
2.2.7逆解法和半逆解法(16)
2.3空间问题基本方程(24)
2.3.1空间问题三大方程(24)
2.3.2空间问题的应力边界条件(27)
2.3.3应力法求解空间问题(27)
2.4等截面杆的扭转问题(28)
2.4.1等截面杆扭转的弹性力学求解(28)
2.4.2椭圆截面杆的扭转(31)
2.4.3薄膜比拟法(33)
2.4.4矩形截面柱的扭转(34)
习题(36)
第三章力法和矩阵位移法(38)
3.1几何系统及特性(38)
3.1.1几何系统的概念(38)
3.1.2几何特性的判断(38)
3.1.3几何系统组成的几个规则(42)
3.1.4超静定结构的概念(44)
3.2力法正则方程(47)
3.2.1力法基本思路(47)
3.2.2超静定刚架求解(48)
3.3矩阵位移法(51)
3.3.1单个弹簧的刚度矩阵(51)
3.3.2串联弹簧的刚度矩阵(52)
3.3.3杆元素的刚度矩阵(54)
3.3.4等截面梁的刚度矩阵(62)
3.3.5有限元法简介(65)
习题(66)
第四章薄壁梁的弯曲、剪切和扭转(68)
4.1薄壁工程梁理论简介(68)
4.2平面弯曲和斜弯曲(69)
4.2.1对称弯曲(69)
4.2.2矩形截面梁的平面弯曲(70)
4.2.3内力正负号的定义(72)
4.2.4梁截面的简化计算(73)
4.3薄壁工程梁的弯曲(74)
4.3.1薄壁工程梁的弯曲正应力计算(74)
4.3.2薄壁工程梁弯曲变形计算(78)
4.4薄壁工程梁的剪切(79)
4.4.1开剖面弯曲剪流计算(79)
4.4.2开剖面的弯心(84)
4.4.3闭剖面弯曲剪流计算(87)
4.4.4应力、应变与位移的关系(89)
4.4.5闭剖面的弯心(90)
4.5单闭室薄壁工程梁的扭转(91)
4.6开剖面到底能否承扭(93)
习题(94)
第五章板杆式薄壁简化模型及应用(96)
5.1简化模型(96)
5.2简化模型的剪流计算(99)
5.2.1开剖面简化模型的剪流计算(99)
5.2.2闭剖面简化模型的剪流计算(102)
5.3多闭室剖面的扭转(106)
5.4多闭室剖面的剪切(109)
5.5开口问题(112)
5.5.1机翼开口传扭(113)
5.5.2机身开口问题(115)
5.6锥形翼梁的分析(118)
5.7板杆式薄壁简化模型的变形计算(122)
5.7.1扭矩产生的位移(122)
5.7.2弯矩产生的位移(122)
5.7.3剪力产生的位移(122)
5.8限制扭转(123)
5.8.1闭剖面的翘曲(123)
5.8.2开剖面的翘曲(125)
5.8.3限制扭转的概念(127)
5.9板杆式薄壁结构元件的平衡及内力分析(129)
5.9.1板杆式薄壁结构元件的平衡(129)
5.9.2板杆式薄壁结构元件的内力分析(134)
习题(138)
第六章薄板弯曲与稳定性(141)
6.1引言(141)
6.2压杆失稳回顾(141)
6.3薄板挠曲方程(143)
6.3.1薄板的基尔霍夫假设(143)
6.3.2薄板挠曲微分方程(144)
6.3.3薄板的内力(145)
6.4四边简支矩形薄板的三角级数解(147)
6.5薄板屈曲微分方程(148)
6.6薄板的屈曲载荷(151)
6.7加筋板的失稳(153)
6.7.1加筋桁条间蒙皮局部屈曲(154)
6.7.2长桁局部屈曲(155)
6.7.3加筋板总体失稳(155)
6.7.4长桁压损(156)
6.7.5加筋板的柱强度(156)
6.7.6蒙皮有效宽度的概念(158)
6.8张力场梁的概念(159)
习题(163)
参考文献(164)
主要从事飞行器结构优化设计方面的工作,作为项目负责人主持国家自然科学基金面上项目1项、军科委国防创新特区项目2项、负责xx重大专项子题2项,其他国防类横向科研项目20项;担任xx重大专项平台总体结构二级系统副主任设计师,获得2022年度湖北省青年拔尖人才称号;以第一作者或通讯作者署名发表SCI论文16篇(高被引1篇),授权发明专利8项,Journal of Intelligent Manufacturing、航空学报等期刊审稿专家,并担任第八届空气弹性力学专业委员会委员。