火箭發動機結構完整性評估數值方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

濛上陽，楊曉紅，楊軍輝著 著

圖書標籤:

• 火箭發動機
• 結構完整性
• 數值方法
• 有限元分析
• 強度分析
• 疲勞分析
• 振動分析
• 材料力學
• 航空推進
• 工程計算

店鋪： 玖創圖書專營店

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118106480

商品編碼：29776717141

包裝：平裝

齣版時間：2015-12-01

基本信息

書名：火箭發動機結構完整性評估數值方法

定價：82.00元

作者：濛上陽,楊曉紅,楊軍輝著

齣版社：國防工業齣版社

齣版日期：2015-12-01

ISBN：9787118106480

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

全書在闡述理論的基礎上，主要側重於工程應用，可供從事火箭彈發動機技術研究、設計、生産和檢驗的科技人員使用，也可供固體火箭發動機專業學者參考。

目錄

---

章 緒論
1.1 火箭發動機的結構特點
1.1.1 固體火箭發動機
1.1.2 火箭發動機
1.1.3 復閤固體推進劑
1.2 固體火箭發動機的結構完整性評估
1.3 固體火箭發動機結構完整性評估進展
參考文獻
第2章 黏彈性基本理論
2.1 黏彈性概述
2.2 黏彈性力學行為
2.2.1 蠕變
2.2.2 迴復
2.2.3 應力鬆弛
2.3 綫黏彈性本構關係
2.3.1 黏彈性模型錶述
2.3.2 黏彈性積分型本構關係
2.4 高聚物的黏彈性力學性能及時溫等效原理
2.4.1 高聚物力學性能的溫度依賴性
2.4.2 時間-溫度等效原理及WLF方程
參考文獻
第3章 固體推進劑黏彈性增量有限元方法
3.1 基於Burgers模型的黏彈性增量有限元方法
3.1.1 Burgers模型的增量型本構關係
3.1.2 有限元方程
3.2 基於Boltzmann原理的黏彈性增量有限元方法
3.2.1 Boltzmann疊加原理和積分型本構方程
3.2.2 有限元方程
3.3 不可壓縮或近似不可壓縮黏彈性增量有限元方法
3.3.1 不可壓縮或近似不可壓縮黏彈性材料的本構方程
3.3.2 有限元方程
3.4 固體推進劑力學性能測試
3.4.1 固體推進劑應力鬆弛模量的試驗測量
3.4.2 應力鬆弛模量的Prony級數擬閤
3.4.3 Burgers模型參數的獲取
參考文獻
第4章 火箭發動機結構完整性評估判據
4.1 固體推進劑藥柱破壞分析
4.1.1 推進劑藥柱破壞性能
4.1.2 固體推進劑破壞準則
4.2 火箭彈發動機失效模式及失效判據
4.2.1 無缺陷火箭彈發動機結構完整性破壞的主要模式及判據
4.2.2 含缺陷火箭彈發動機結構完整性破壞的主要模式及判據
參考文獻
第5章 無缺陷火箭彈發動機結構完整性評估
5.1 火箭彈發動機三維有限元模型的建立
5.1.1 火箭彈發動機的幾何構型
5.1.2 建立發動機藥柱三維有限元模型的方法
5.1.3 計算基本假設
5.2 火箭彈發動機結構完整性分析的載荷及邊界條件
5.2.1 溫度載荷
5.2.2 點火發射時的燃氣內壓載荷
5.2.3 軸嚮加速度載荷
5.2.4 復閤載荷
5.2.5 邊界條件處理
5.3 復閤載荷作用下火箭彈發動機結構完整性評估
5.3.1 高溫、常溫和低溫點火發射時發動機位移場
5.3.2 高溫、常溫和低溫點火發射時發動機應力場
5.3.3 高溫、常溫和低溫點火發射時發動機應變場
5.4 材料特性對火箭彈發動機結構完整性的影響
5.4.1 溫度載荷作用下材料性能參數對結構完整性的影響
5.4.2 內壓載荷作用下材料性能參數對結構完整性的影響
5.5 基於結構完整性的藥型改進與設計
5.5.1 溫度載荷下人工脫黏層佳深度的獲取方法
5.5.2 低溫環境下火箭彈發動機藥柱傘盤結構設計
參考文獻
第6章 含典型缺陷的火箭彈發動機結構完整性評估
6.1 含裂紋體的有限元方法
6.1.1 內嵌裂紋的裂紋元
6.1.2 含裂紋黏彈性體的有限元方法
6.1.3 裂紋J積分的有限元計算方法
6.2 發動機藥柱錶麵裂紋對結構完整性的影響
6.2.1 發動機藥柱前翼槽錶麵裂紋
6.2.2 發動機藥柱傘盤錶麵裂紋
6.2.3 發動機藥柱圓柱段中部錶麵裂紋
6.2.4 發動機藥柱後翼槽錶麵裂紋
6.3 藥柱界麵脫黏裂紋對結構完整性的影響
6.3.1 發動機藥柱含界麵脫黏裂紋的有限元計算模型
6.3.2 發動機前包覆層與推進劑界麵脫黏裂紋擴展趨勢分析
6.3.3 發動機後包覆層與推進劑界麵脫黏裂紋穩定性分析
6.4 其他典型缺陷對藥柱結構完整性的影響
6.4.1 藥柱錶麵劃傷對結構完整性的影響
6.4.2 藥柱含內聚空洞對結構完整性的影響
6.5 發動機藥柱裂紋J積分計算及穩定性評估
6.5.1 發動機藥柱前翼槽底部裂紋的穩定性評估
6.5.2 發動機藥柱傘盤裂紋的穩定性評估
6.5.3 發動機藥柱圓柱段中部裂紋的穩定性評估
6.5.4 發動機藥柱前人工脫黏層裂紋的穩定性評估
參考文獻
第7章 自由裝填式火箭彈發動機結構完整性評估
7.1 計算模型
7.2 載荷工況
7.3 復閤載荷作用下自由裝填式火箭發動機的結構完整性評估
7.3.1 發動機點火發射時藥柱位移場
7.3.2 發動機點火發射時藥柱von Mises應力場
7.3.3 發動機點火發射時藥柱von Mises應變場
7.3.4 點火壓力對發動機結構完整性的影響
參考文獻
第8章 火箭發動機噴管結構完整性評估
8.1 噴管溫度和傳熱分析
8.1.1 燃氣的溫度和壓強分布
8.1.2 燃氣和噴管內壁的傳熱
8.1.3 計算分析單位製
8.2 計算模型
8.2.1 計算基本假設
8.2.2 有限元計算模型
8.2.3 載荷工況
8.2.4 材料力學性能參數
8.2.5 噴管熱分析和結構分析評估準則
8.3 噴管溫度場計算與分析
8.3.1 發動機點火工作10s時噴管的溫度場
8.3.2 發動機點火工作20s時噴管的溫度場
8.3.3 發動機點火工作240s時噴管的溫度場
8.4 噴管在溫度和燃氣壓力作用結構完整性評估
8.4.1 發動機點火工作10s時噴管的變形和應力
8.4.2 發動機點火工作20s時噴管的變形和應力
8.4.3 發動機點火工作240s時噴管的變形和應力
參考文獻
第9章 火箭彈發動機數值仿真實現
9.1 MSC.Nastran在黏彈性分析中的應用
9.1.1 創建幾何模型
9.1.2 劃分有限元網格
9.1.3 賦予邊界條件及載荷工況
9.1.4 定義材料屬性
9.1.5 定義單元特性
9.1.6 定義分析類型提交MSC.Nastran求解
9.1.7 查看分析結果及數據采集
9.2 MSC.Marc在黏彈性分析中的應用
9.2.1 創建幾何模型及有限元計算模型
9.2.2 賦予邊界條件及載荷工況
9.2.3 定義材料屬性
9.2.4 設置求解載荷工況
9.2.5 定義單元特性
9.2.6 提交MSC.Marc求解
9.2.7 查看分析結果及數據采集
9.3 MSC.Nastran與MSC.Marc結閤求解裂紋J積分
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

好的，這是一本關於火箭發動機結構完整性評估數值方法的圖書簡介，內容詳實且避免提及您提供的書名。 《先進航空航天器熱結構係統可靠性分析與設計方法》 內容概述 本書聚焦於現代航空航天器中至關重要的熱結構係統，深入探討瞭其在極端服役環境下的可靠性評估、損傷演化及壽命預測等關鍵技術。隨著航空航天裝備嚮更高速度、更高推重比和更長任務周期的方嚮發展，結構係統所麵臨的熱載荷、機械載荷以及環境載荷的耦閤效應日益復雜。傳統的工程經驗和簡化分析方法已難以滿足對係統安全性和經濟性的嚴苛要求。因此，本書旨在提供一套全麵、係統的數值計算框架和先進的分析技術，用以精確評估和優化熱結構組件的性能。 本書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從基礎理論到前沿應用的多個層麵，特彆強調瞭多場耦閤作用下的材料本構行為和結構響應預測。全書內容深度與廣度兼備，不僅適用於科研人員和高校師生，也為航空航天工程領域的結構設計、分析及驗證工程師提供瞭寶貴的參考資料。 核心章節與技術要點 第一部分：熱結構係統的基礎理論與材料行為 本部分奠定瞭分析的基礎，深入剖析瞭在高速飛行、再入大氣層或高能推進過程中，結構材料所經曆的復雜熱力學過程。 1. 極端環境下的傳熱學與熱流分析： 詳細闡述瞭非穩態對流換熱、輻射換熱的精確建模，特彆關注瞭再入環境中的高焓氣動加熱和材料錶麵燒蝕效應。引入瞭先進的有限體積法（FVM）求解器，用於模擬復雜幾何體錶麵的熱邊界條件。 2. 高溫與蠕變材料本構模型： 針對耐熱閤金、陶瓷基復閤材料（CMCs）和碳/碳（C/C）復閤材料，係統地介紹瞭考慮溫度依賴性的彈塑性、粘塑性及蠕變本構關係。著重討論瞭基於微觀機製的宏觀模型推導，如時間-溫度等效原理（TTSP）在蠕變壽命預測中的應用。 3. 復閤材料損傷演化機製： 深入研究瞭層閤復閤材料在熱-力耦閤載荷下的基體開裂、縴維/基體脫粘及分層等損傷模式。提齣瞭基於能量釋放率和內聚力模型的損傷演化有限元框架，用以描述損傷起始、擴展直至結構失效的完整過程。 第二部分：多場耦閤的數值分析方法 本部分是全書的技術核心，詳細介紹瞭用於解耦和耦閤求解熱、力、場變量的數值技術，確保分析結果的準確性和可靠性。 4. 熱-機械耦閤的有限元分析（FEA）： 闡述瞭全隱式和顯式耦閤方案的構建，討論瞭如何精確處理熱應力與機械應力之間的相互影響。重點介紹瞭非綫性幾何效應（如大變形）和接觸問題的處理，這在活動部件（如閥門、噴管機構）的分析中至關重要。 5. 氣動-熱-結構耦閤（Aero-Thermo-Elasticity, ATE）： 針對飛行器氣動外形熱載荷，詳細介紹瞭流固耦閤（FSI）分析的數值技術。討論瞭基於分區算法（Partitioned Approach）和單方程算法（Monolithic Approach）的耦閤求解策略，尤其關注瞭超/高音速飛行中的顫振與氣動彈性穩定性問題。 6. 殘餘應力與熱曆史效應的評估： 針對焊接、增材製造（AM）或熱處理過程引入的殘餘應力，提齣瞭基於熱力學曆史的損傷纍積模型。利用增量加載技術，評估瞭殘餘應力對結構疲勞壽命和靜態承載能力的影響。 第三部分：係統可靠性與壽命預測 本部分將前期的分析結果轉化為實際的工程決策依據，側重於風險量化和結構壽命保障。 7. 疲勞壽命的概率預測模型： 針對隨機載荷譜和材料疲勞特性，引入瞭概率密度函數（PDF）和可靠性指標（Reliability Index）的概念。詳細介紹瞭基於應力-應變曆史的綫性纍積損傷理論（如Miner法則）及其局限性，並介紹瞭更先進的斷裂力學疲勞模型。 8. 斷裂力學與裂紋擴展分析： 深入探討瞭關鍵結構件（如承力框、渦輪葉片）的裂紋萌生和擴展行為。應用瞭彈塑性斷裂力學（EPFM），側重於使用J積分和裂紋尖端張開位移（CTOD）參數來評估結構對已存在缺陷的容限。對於復閤材料，重點分析瞭模式I、II、III的混閤型載荷下的分層擴展。 9. 結構健康監測（SHM）與壽命更新： 將數值分析與實際監測數據相結閤，介紹瞭如何利用傳感器數據（如應變、溫度、超聲波）對預測模型進行實時校準和修正。討論瞭基於貝葉斯框架的結構狀態評估方法，以實現對剩餘壽命的動態更新和風險管理。 特色與創新點 本書的顯著特點在於其高度的工程實用性和對前沿數值工具的深度整閤。它不僅僅停留在理論闡述，而是提供瞭大量經過驗證的算法流程和案例研究，展示瞭如何利用高性能計算平颱（HPC）解決實際工程中的復雜熱結構問題。通過清晰的數學推導和直觀的圖錶解釋，讀者可以建立起從微觀材料行為到宏觀係統可靠性的完整認知鏈條。本書為推進航空航天器設計從“試錯法”嚮“預測性設計”的轉變提供瞭堅實的理論和方法支撐。

評分☆☆☆☆☆

讀罷《火箭發動機結構完整性評估數值方法》，我深感這不僅僅是一本關於數值方法的書籍，更是一本關於工程哲學和嚴謹思維的書。作者以極其係統和深入的視角，剖析瞭火箭發動機這個復雜係統在極端環境下如何保持其結構完整性。書中關於材料非綫性行為、結構動力學以及疲勞損傷纍積的數值模擬技術，雖然在我目前的知識體係中仍有許多待深入學習之處，但其所展示齣的解決復雜工程問題的邏輯和方法，無疑為我打開瞭一扇新的大門。我特彆注意到作者在書中多次強調的“迭代優化”和“誤差控製”的重要性，這讓我明白瞭工程設計並非一勞永逸，而是一個不斷追求卓越、精益求精的過程。這本書讓我看到瞭科學理論如何與工程實踐緊密結閤，共同構築起人類探索未知世界的堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

最近有幸拜讀瞭《火箭發動機結構完整性評估數值方法》，這本書給我的感受可以用“豁然開朗”來形容。盡管我並非直接從事火箭發動機的設計或製造，但作為一名對航空航天領域充滿好奇的愛好者，我一直對支撐這些宏偉機器運行的背後原理感到著迷。這本書以一種非常係統的方式，將結構完整性評估這個聽起來頗為艱深的概念，通過數值方法這一強大的工具，變得相對易於理解。作者在開篇就點明瞭數值模擬在現代工程設計中的核心地位，並詳細介紹瞭不同數值方法的原理和適用性，例如有限元分析在模擬復雜應力分布上的優勢，以及計算流體力學在評估氣動載荷影響時的關鍵作用。我尤其印象深刻的是關於材料失效模式的探討，從斷裂韌性到疲勞壽命預測，每一個環節都被賦予瞭嚴謹的量化依據。雖然我可能無法立即運用書中的方法解決實際問題，但它極大地拓寬瞭我的視野，讓我看到瞭工程問題是如何通過科學的建模和精密的計算來尋求最優解的。

評分☆☆☆☆☆

這本書《火箭發動機結構完整性評估數值方法》是我近期讀到的最具啓發性的技術專著之一。作為一名身處相關行業，但並非直接從事結構分析的工程師，我長期以來都對其核心理論和方法論感到好奇。書中關於如何將復雜的物理現象，如高溫、高壓、強振動等，轉化為可以進行數值求解的模型，給我留下瞭深刻印象。作者在介紹有限元方法時，不僅僅是給齣公式，而是非常細緻地講解瞭單元選擇、網格劃分、邊界條件設定等一係列影響計算精度的關鍵步驟。對於我來說，最吸引人的部分是書中對不同載荷工況下的應力應變響應的模擬分析，以及如何基於這些結果來評估結構的剩餘壽命。這讓我明白瞭，火箭發動機的可靠性並非一蹴而就，而是通過精密的數值模擬和反復的驗證，一點一滴建立起來的。

評分☆☆☆☆☆

《火箭發動機結構完整性評估數值方法》這本書，簡直是一場思維的盛宴。我一直對那些推動人類探索太空的巨大引擎充滿敬畏，而這本書則將這種敬畏感升華為一種對工程智慧的理解。作者在文中描繪瞭這樣一個世界：每一個細小的裂紋，每一次微小的變形，都被置於顯微鏡下進行審視，並通過強大的數值工具進行預測和規避。書中關於載荷譜分析和可靠性理論的部分，讓我對“結構完整性”這一概念有瞭更深刻的體會。它不僅僅是材料強度的問題，更是對整個生命周期內各種不確定因素的綜閤考量。我尤其欣賞書中對於不同數值算法的權衡和選擇的討論，這顯示瞭作者並非機械地羅列公式，而是真正理解不同方法論的精髓和局限性，並能根據具體工程需求做齣明智的決策。雖然我可能需要花費大量時間來消化書中的數學推導，但其所展現齣的對工程問題的深刻理解和解決路徑，已經讓我受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

這本《火箭發動機結構完整性評估數值方法》簡直是一扇通往尖端工程技術的大門，我最近剛開始涉獵這個領域，原本覺得會像啃一本枯燥的說明書，沒想到讀起來頗有意思。盡管我對於書中的具體數值計算和復雜方程還處於摸索階段，但作者通過大量的案例分析和圖示，將火箭發動機這個龐大而精密的係統拆解得細緻入微。我尤其被書中對材料疲勞、熱應力以及振動載荷如何影響發動機結構穩定性的深入剖析所吸引。那些關於材料選擇、製造工藝以及長期服役對結構壽命的影響的討論，讓我對火箭發動機的可靠性有瞭全新的認識。雖然我無法完全理解每一個公式背後的深層含義，但書中所展現齣的嚴謹的科學態度和對工程實踐的深刻洞察，足以讓我感受到作者的專業功底。它讓我明白，每一次成功的發射，背後都凝聚著無數工程師的智慧和心血，以及對每一個細微之處的精益求精。這本書不僅僅是技術手冊，更像是一次關於航空航天工程核心問題的思想啓迪。