流固耦合力學基礎及其應用

第1章 流體力學基本原理和經典勢流分析方法
1.1流體力學的基本方程及其演化
1.2勢流理論的非定常流動與定常流動計算的主要差別
1.2.1非定常邊界條件
1.2.2非定常壓力系數計算公式
1.2.3非定常尾渦面條件
1.3翼型在不可壓縮非定常流動中的西奧道森方法
1.4三維小擾動速勢方程求解的偶極子網格法
復習思考題

第2章 彈性結構動力學的基本原理
2.1彈性結構分析模型的建立
2.1.1結構彈性力學特征的一般描述方法
2.1.2彈性結構分析的有限元素法
2.1.3彈性結構離散有限元模型建立的一般原則
2.2離散多自由度系統的振動分析基礎
2.2.1多自由度系統的動力學方程
2.2.2多自由度系統的固有頻率與固有振型
2.2.3多自由度系統的自由振動分析
2.2.4多自由度系統的強迫振動分析
2.3結構動力問題求解的常用數值方法
2.3.1固有特征值的數值求解方法
2.3.2結構時域響應的數值求解方法 復習思考題

第3章 經典氣動彈性力學分析方法
3.1氣動彈性靜力學分析
3.1.1扭轉發散和載荷重新分布
3.1.2操縱面反效和操縱面效率
3.1.3小結
3.2經典二元低速氣動力模型
3.2.1准定常氣動力模型
3.2.2非定常氣動力模型
3.2.3小結
3.3顫振的基本概念
3.3.1顫振的定義
3.3.2顫振的分類
3.3.3顫振的物理解釋
3.4顫振運動方程的建立
3.4.1復雜結構的氣動彈性運動方程
3.4.2二元機翼顫振模型的建立及其無量綱化
3.4.3顫振的研究方法
3.5基於定常氣動力模型的二元機翼顫振分析
3.6基於准定常氣動力模型的二元機翼顫振分析
3.7基於非定常氣動力模型的二元機翼顫振分析
3.7.1顫振分析中的v—g法
3.7.2顫振分析中的p—k法
復習思考題

第4章 現代計算流體力學數值方法
4.1現代CFD技術概述
4.2計算網格生成技術
4.2.1結構化網格生成方法
4.2.2非結構化網格生成方法
4.2.3混合網格生成方法
4.3計算網格變形技術
4.3.1彈簧方法
4.3.2Delaunay圖背景網格插值法
4.3.3徑向基函數插值法
4.4定常流場求解技術
4.4.1結構網格下的定常流場求解技術
4.4.2非結構網格下的定常流場求解技術
4.4.3湍流模型
4.5非定常流場求解技術
4.5.1流動失穩類非定常問題的數值模擬方法（雙時間格式）
4.5.2來流脈動類非定常問題的數值模擬方法（網格虛擬速度）
4.5.3固壁邊界變形類非定常問題的數值模擬方法（體積守恆）
復習思考題

第5章 基於CFD和CSD技術的流固耦合數值方法
5.1現代流固耦合分析技術綜述
5.2基於結構模態的氣動彈性數值模擬方法
5.2.1時域氣動彈性運動方程
5.2.2時域氣動彈性運動方程的數值解法
5.3CFD／CSD直接耦合的氣動彈性數值模擬方法
5.3.1CFD／CSD直接耦合的基本思路
5.3.2結構載荷／位移插值方法
5.3.3CFD／CSD直接耦合的靜氣動彈性分析實例
5.4跨聲速氣動彈性問題分析
5.4.1機翼跨聲速顫振數值分析
5.4，2跨聲速操縱面嗡鳴時域數值分析
5.5翼型大迎角氣動彈性問題分析
5.6超聲速和高超聲速的氣動彈性問題分析
5.7結構幾何非線性的氣動彈性問題分析
復習思考題

第6章 基於CFD的非定常氣動力降階模型及其在氣動彈性分析中的應用
6.1非定常氣動力降階模型綜述
6.1.1基於POD技術的ROM
6.1.2基於系統辨識技術的ROM
6.1.3非線性氣動力的諧波平衡方法（HB）
6.2基於系統辨識技術的氣動力降階方法
6.3基於ROM技術的氣動彈性分析方法
6.3.1計算方法
6.3.2典型算例分析
6.3.3小結
6.4基於ROM技術的伺服氣動彈性分析方法
6.4.1伺服氣動彈性問題簡述
6.4.2跨聲速伺服氣動彈性分析技術
6.4.3典型算例分析
6.4.4小結
6.5基於ROM技術的顫振主動抑制
6.5.1閉環模型的建立
6.5.2控制律的設計
6.5.3計算模型
6.5.4典型算例分析
6.5.5小結
復習思考題

第7章 氣動彈性動力響應
7.1動力響應問題概述
7.2彈性飛機的陣風響應
7.2.1陣風響應概述
7.2.2陣風響應運動方程
7.2.3基於勢流方法的陣風響應計算
7.2.4基於CFD方法的離散陣風響應計算
7.2.5基於ROM方法的陣風響應計算
7.2.6典型算例分析
7.3抖振
7.3.1抖振的現象
7.3.2典型部件的抖振問題
7.3.3抖振試驗技術
復習思考題

第8章 氣動彈性試驗
8.1地面模態試驗
8.2風洞顫振試驗
8.2.1顫振模型設計
8.2.2模型的支持和防護
8.2.3顫振臨界條件的確定
8.2.4試驗結果的換算
8.3顫振試飛
8.3.1結構激勵
8.3.2參數測量
8.3.3顫振邊界預測
8.3.4小結
參考文獻