航空发动机结构强度设计

　　本书航空发动机结构强度工程设计的角度，首先介绍航空发动机研制对结构强度的要求以及通用流程；然后分别从轮盘、叶片、主轴及转子连接件、机匣及其连接件、传动构件、转子动力学、整机振动及测试七个方面进行了介绍，每一部分主要包括该类构件在结构强度设计中经常遇到的失效模式、设计要求、流程及方法；最后总结航空发动机结构强度专业现今面临的挑战，提出未来发展趋势。

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目录
涡轮机械与推进系统出版项目？序
“两机”专项： 航空发动机技术出版工程？序
前言
第1章绪论
1.1航空发动机结构强度设计的关联工作002
1.2航空发动机结构强度设计规范和准则003
1.3航空发动机结构强度设计方法的发展和进步004
1.4本书特点及内容安排006
第2章总体载荷
2.1概述007
2.2发动机整机载荷传递路径010
2.3发动机顶层载荷设计011
2.3.1发动机载荷设计流程011
2.3.2顶层载荷要求011
2.3.3发动机实际工作过程中的影响因素019
2.4发动机载荷设计方法019
2.4.1发动机气动载荷设计分析方法019
2.4.2发动机机动载荷设计分析方法022
2.4.3非正常载荷计算027
2.5发动机试车载荷谱设计及验证029
2.5.1整机耐久性试车分类029
2.5.2寿命试车载荷谱设计030
2.5.3高周疲劳专项试车载荷谱设计031
2.5.4转子气动轴向力测试031
第3章轮盘强度设计
3.1概述034
3.2轮盘结构特征035
3.2.1风扇盘的结构特征035
3.2.2压气机盘的结构特征037
3.2.3涡轮盘的结构特征038
3.3轮盘强度设计通用要求及准则039
3.3.1轮盘强度设计通用要求039
3.3.2轮盘强度设计准则041
3.4轮盘强度设计流程043
3.5轮盘载荷与环境045
3.6轮盘静强度设计047
3.6.1轮盘应力及变形计算方法047
3.6.2轮盘榫槽应力及变形计算方法054
3.6.3轮盘破裂特征及其破裂转速计算方法056
3.7轮盘寿命设计058
3.7.1轮盘低周疲劳寿命设计方法058
3.7.2轮盘蠕变及持久寿命设计方法063
3.7.3轮盘损伤容限设计方法067
3.8轮盘强度及寿命试验验证要求073
3.8.1轮盘强度及寿命试验测试的内容与要求073
3.8.2轮盘强度及寿命试验件设计081
3.8.3轮盘强度及寿命试验结果分析评定082
3.9轮盘结构强度设计输出085
第4章叶片强度设计
4.1概述087
4.2叶片结构特征088
4.2.1风扇/压气机叶片的结构特征088
4.2.2高/低压涡轮叶片的结构特征090
4.3叶片强度设计要求092
4.3.1叶片强度设计通用要求092
4.3.2叶片强度设计准则095
4.4叶片强度设计流程101
4.5叶片载荷与环境104
4.6叶片静强度设计105
4.6.1叶身静强度设计方法105
4.6.2叶片榫头静强度设计方法110
4.6.3叶冠静强度设计方法113
4.6.4叶片抗外物损伤设计方法115
4.6.5新结构、新材料叶片静强度设计方法119
4.7叶片振动与疲劳寿命设计123
4.7.1叶片振动特性设计方法123
4.7.2叶片高周疲劳设计方法127
4.7.3叶片颤振特性设计方法130
4.7.4叶片低周（热机械）疲劳寿命设计方法132
4.7.5叶片蠕变及持久寿命设计方法135
4.8叶片强度及寿命试验验证要求137
4.8.1叶片强度及寿命试验测试的内容及要求137
4.8.2叶片强度及寿命试验件设计141
4.8.3叶片强度及寿命试验结果分析评定146
4.9叶片结构强度设计输出147
第5章主轴强度设计
5.1概述149
5.2主轴及转子连接件结构特征150
5.2.1主轴结构特征150
5.2.2转子连接件结构特征150
5.3主轴强度设计通用要求及准则154
5.3.1主轴强度设计通用要求154
5.3.2主轴强度设计准则155
5.4主轴强度设计流程157
5.5主轴载荷与环境159
5.6主轴静强度及寿命设计160
5.6.1主轴静强度及寿命设计分析方法160
5.6.2转子连接结构强度及密封性设计分析方法179
5.7主轴振动设计192
5.7.1主轴振动特性192
5.7.2主轴振动设计分析方法192
5.7.3端齿连接结构振动特性及其建模方法198
5.8主轴强度及寿命试验验证要求199
5.8.1主轴强度及寿命试验测试的内容与要求200
5.8.2主轴强度及寿命试验设计202
5.8.3主轴强度及寿命试验结果分析评定203
5.9主轴强度设计输出204
第6章机匣强度设计
6.1概述206
6.2机匣及其连接件结构特征207
6.2.1进气机匣207
6.2.2风扇/压气机机匣208
6.2.3中介机匣210
6.2.4燃烧室机匣211
6.2.5涡轮机匣211
6.2.6涡轮后承力机匣214
6.2.7排气机匣215
6.2.8机匣连接结构217
6.2.9机匣新材料、新工艺与新结构218
6.3机匣强度设计通用要求及准则219
6.3.1机匣强度设计通用要求219
6.3.2机匣强度设计准则221
6.4机匣强度设计流程223
6.5机匣载荷与环境225
6.5.1气体作用力225
6.5.2温度载荷225
6.5.3质量惯性力226
6.5.4摔机载荷226
6.6机匣静强度与振动设计226
6.6.1机匣静强度及变形设计方法226
6.6.2叶片调节机构静强度及刚度设计方法236
6.6.3机匣连接件静强度及刚度设计方法238
6.6.4机匣振动设计方法242
6.6.5机匣包容性设计方法244
6.7机匣寿命设计250
6.7.1机匣低周疲劳寿命设计方法250
6.7.2机匣高周疲劳寿命设计方法254
6.7.3机匣蠕变/应力断裂寿命设计方法256
6.8机匣强度及寿命试验验证要求257
6.8.1机匣强度及寿命试验验证测试的内容与要求257
6.8.2机匣强度及寿命试验件设计260
6.8.3机匣强度及寿命试验结果分析评定260
6.9机匣结构强度设计输出262
第7章机械传动系统强度设计
7.1概述264
7.2机械传动系统结构特征266
7.2.1轴结构特征266
7.2.2齿轮结构特征267
7.2.3机匣结构特征270
7.3机械传动系统强度设计要求273
7.3.1轴的强度设计要求273
7.3.2齿轮的强度设计要求275
7.3.3机匣的强度设计要求277
7.4机械传动系统强度设计流程278
7.4.1轴的强度设计流程278
7.4.2齿轮的强度设计流程278
7.4.3机匣的强度设计流程279
7.5机械传动系统的载荷与环境284
7.5.1轴的载荷与环境284
7.5.2齿轮的载荷与环境284
7.5.3机匣的载荷与环境287
7.6机械传动系统静强度及寿命设计288
7.6.1轴的静强度及寿命设计方法288
7.6.2齿轮的静强度及寿命设计方法290
7.6.3机匣的静强度及寿命设计方法294
7.7机械传动系统振动设计297
7.7.1轴的振动设计方法297
7.7.2齿轮的振动设计方法306
7.7.3机匣的振动设计方法308
7.8机械传动系统试验验证要求313
7.8.1轴的试验验证要求313
7.8.2齿轮的试验验证要求314
7.8.3机匣的试验验证要求315
7.8.4附件传动系统、体内减速器、主减速器等的试验验证要求317
7.9机械传动系统结构强度设计输出317
7.9.1轴的强度设计输出317
7.9.2齿轮强度设计输出318
7.9.3机匣强度设计输出318
第8章转子结构动力学设计
8.1概述319
8.2转子支承结构特征320
8.2.1转子结构特征320
8.2.2承力结构特征323
8.3转子结构动力学设计通用要求及准则329
8.3.1转子结构动力学通用要求329
8.3.2转子结构动力学设计准则332
8.4转子结构动力学设计流程334
8.5转子运动及旋转惯性载荷336
8.5.1转子运动336
8.5.2旋转惯性载荷337
8.6转子系统模态特性设计341
8.6.1共振转速分布特性341
8.6.2双转子临界转速确定345
8.7转子系统振动响应特性设计350
8.7.1转子振动响应及支点动载荷350
8.7.2转静件碰摩激励转子振动响应356
8.8转子系统稳定性设计359
8.8.1弯曲刚度非对称及转子稳定性359
8.8.2转动惯量非对称及转子稳定性364
8.8.3转子结构内阻尼激励及稳定性368
8.9支承结构动力学特性设计376
8.9.1轴承激励特征设计376
8.9.2轴承支承刚度特性设计379
8.10转子结构动力学设计输出381
第9章未来航空发动机结构强度技术的研究方向及工作原则
9.1航空发动机结构强度工作的重要性383
9.2未来航空发动机结构强度技术的若干重要研究方向383
9.3未来航空发动机结构强度的工作原则387参考文献389