实用飞机结构应力分析及尺寸设计

　　本书对飞机结构应力分析及尺寸设计进行了详细系统的介绍，阐述了飞机结构应力分析的设计方法及具体结构的尺寸设计细节。全书共17章，其内容包括绪论，飞机结构尺寸设计工作，外载荷，材料的选择，结构分析，梁的应力，板壳，盒形梁，压杆的稳定，薄板屈曲，剪切板，开口，承压壁板，损伤容限壁板，结构补救与修理，以及结构试验方案，基本涵盖了飞机结构尺寸设计中的主要问题。本书主要供航空工程技术人员和结构工程师参考，也可作为航空高等院校教材参考用书。作者简介：牛春匀教授一直从事金属和复合材料飞机结构研究及咨询工作，曾是洛克希德航空系统公司的高级研发主管工程师，现任（美国）AD飞机结构咨询公司总经理。牛教授在航天器结构和飞机结构的分析与设计方面有30多年的工作经验。在洛克希德，曾任部门主任和规划主任，负责结构布置与各种结构计划工作，其中包括金属和复合材料创新结构设计，这些结构可用在现在和（或）将来的先进战斗机和先进运输机上。在洛克希德工作期间，他深入参与初步设计各个方面的工作，其中包括飞机总体布局、结构布置、结构形式选择以及适航等内容。他是L-1011的主任工程师，负责机翼和尾翼的应力分析工作。他还于1966年和1968年，在波音公司先后做过波音727和波音747两架飞机的应力分析工程师。牛教授的主要著作有三部：AIRFRAMESTRUCTURALDESIGN（1988），COMPOSITEAIRFRAMESTRUCTURES（1992）以及AIRFRAMESTRESSANALYSISANDSIZING（1997）。此外，他还编写了洛克希德复合材料设计指南和复合材料制图手册。他先后于1973年和1986年获得洛克希德成就奖和成果卓越奖，并在1973年列入Who'sWho航空专家名录。牛教授是北京航空航天大学的顾问教授，以及南京航空航天大学、西北工业大学和沈阳航空工业学院的客座教授。牛教授在洛杉矶加州大学讲授“飞机结构设计与修理”、“复合材料飞机结构”以及“飞机结构应力分析与尺寸布置”等工程短训课程。牛教授1962年毕业于中国台湾中原大学土木工程专业，获学士学位；1966年在美国怀俄明大学获土木工程专业硕士学位。

　　牛春匀，教授，一直从事金属和复合材料飞机结构研究及咨询工作，曾是洛克希德航空系统公司的高级研发主管工程师，现任（美国）AD飞机结构咨询公司总经理。牛教授在航天器结构和飞机结构的分析与设计方面有30多年的工作经验。在洛克希德，曾任部门主任和规划主任，负责结构布置与各种结构计划工作，其中包括金属和复合材料创新结构设计，这些结构可用在现在和（或）将来的先进战斗机和先进运输机上。在洛克希德工作期间，他深入参与初步设计各个方面的工作，其中包括飞机总体布局、结构布置、结构形式选择以及适航等内容。他是L-1011的主任工程师，负责机翼和尾翼的应力分析工作。他还于1966年和1968年，在波音公司先后做过波音727和波音747两架飞机的应力分析工程师。牛教授的主要著作有三部：AIRFRAMESTRUCTURALDESIGN（1988），COMPOSITEAIRFRAMESTRUCTURES（1992）以及AIRFRAMESTRESSANALYSISANDSIZING（1997）。此外，他还编写了洛克希德复合材料设计指南和复合材料制图手册。他先后于1973年和1986年获得洛克希德成就奖和成果卓越奖，并在1973年列入WhosWho航空专家名录。牛教授是北京航空航天大学的顾问教授，以及南京航空航天大学、西北工业大学和沈阳航空工业学院的客座教授。牛教授在洛杉矶加州大学讲授“飞机结构设计与修理”、“复合材料飞机结构”以及“飞机结构应力分析与尺寸布置”等工程短训课程。牛教授1962年毕业于中国台湾中原大学土木工程专业，获学士学位；1966年在美国怀俄明大学获土木工程专业硕士学位。

缩写词、首字母缩写词及术语
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 优化设计讨论
1.3 结构重量
1.4 针对制造的设计
参考文献
第2章 尺寸设计工作
2.1 概述
2.2 初步尺寸设计
2.3 产品应力分析
2.4 正式应力分析报告
2.5 符号规定的选择
2.6 载荷传递路径和分离体图
2.7 制图公差
2.8 安全裕度
2.9 刚度要求
2.10 讨论
第3章 外载荷
3.1 概述
3.2 结构设计准则
3.3 重量及平衡
3.4 飞行载荷
3.5 地面载荷
3.6 动载荷
3.7 操纵面
3.8 机身增压载荷
3.9 机翼燃油压力载荷
3.10 其他载荷
3.11 商用运输机的载荷状态小结
参考文献
第4章 材料的选择
4.1 概述
4.2 应力——应变曲线
4.3 材料许可值
4.4 适航要求
4.5 断裂韧性和裂纹扩展速率
4.6 材料的应用
4.7 选材程序
参考文献
第5章 结构分析
5.1 胡克定律
5.2 主应力
5.3 平衡与协调
5.4 静定结构
5.5 静不定（冗余）结构
5.6 有限元建模
参考文献
第6章 梁的应力
6.1 梁理论
6.2 截面特性
6.3 对称截面和非对称截面的弯曲
6.4 塑性弯曲
6.5 梁的剪应力
6.6 剪心
6.7 楔形梁
6.8 扭转
6.9 盒形梁的压塌载荷
参考文献
第7章 板壳
7.1 引言
7.2 板
7.3 圆柱壳
7.4 半球形壳
7.5 蜂窝板
参考文献
第8章 盒形梁
8.1 概述
8.2 扭矩引起的剪流
8.3 单闭室盒形梁（双桁条截面）
8.4 单闭室盒形梁（多桁条截面）
8.5 双闭室盒形梁
8.6 变截面盒形梁
8.7 剪滞效应
参考文献
第9章 连接件和接头
9.1 引言
9.2 紧固件
9.3 连接
9.4 偏心连接
9.5 角板连接
9.6 焊接连接
9.7 胶结连接
9.8 耳片分析
9.9 拉伸接头
9.10 拉伸角片
9.11 间隙和垫片的使用
9.12 疲劳的考虑
参考文献
第10章 压杆的稳定
10.1 前言
10.2 欧拉方程（长的压杆）
10.3 阶形杆
10.4 变截面锥形杆
10.5 梁的横向失稳
10.6 压弯构件
10.7 局部失稳应力
10.8 压杆整体失稳和局部失稳的相互影响
参考文献
第11章 薄板屈曲
11.1 概述
11.2 一般屈曲公式
11.3 平板屈曲
11.4 曲板屈曲
11.5 联合载荷作用
参考文献
第12章 剪切板
12.1 引言
12.2 抗剪腹板
12.3 纯对角张力腹板
12.4 对角张力平腹板
12.5 对角张力曲板
12.6 末端闭室和对接处的对角张力效应
参考文献
第13章 开口
13.1 引言
13.2 腹板不加强的剪切梁
13.3 腹板加强的剪切梁
13.4 开口用环形加强板加强的腹板
13.5 弯曲加强板加强的腹板开口
13.6 深剪切梁口框加强开口
13.7 轴向载荷作用下蒙皮一桁条壁板上的开口
13.8蒙皮一桁条曲面壁板上的大开口
参考文献
第14章 压缩壁板
14.1 概述
14.2 有效宽度
14.3 铆钉之间的蒙皮屈曲
14.4蒙皮一长桁壁板
14.5 坚固的整体一加筋壁板
14.6 无凸缘整体一加筋壁板
参考文献
第15章 损伤容限拉伸壁板
15.1 简介
15.2 应力循环和载荷谱
15.3 结构寿命预测（安全寿命）
15.4 结构裂纹扩展（检查周期）
15.5 剩余强度（破损一安全设计）
15.6 组合梁的剩余强度
参考文献
第16章 结构补救与修理
16.1 引言
16.2 结构补救
16.3 补救案例
16.4 修理时要考虑的因素
16.5 修理案例
16.6 腐蚀损伤的修理
16.7 蒙皮一桁条壁板的修理
16.8 结构改装
参考文献
第17章 结构试验方案
17.1 介绍
17.2 试验载荷谱
17.3 应变片
17.4 疲劳试验壁板试样
17.5 压缩试验壁板试样
17.6 剪切试验壁板试样
17.7 主要连接试样
参考文献
习题
附录A 常用单位换算
附录B 紧固件
附录C 常用截面特性
附录D 梁的常用公式
附录E 计算机辅助工程（CAE）