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第1章 概论 1

1.1 引言 1

参考文献 2

第2章 设计过程 3

2.1 引言 3

2.2 设计要求 3

2.3 设计规范 3

2.4 设计 4

2.5 设计控制 4

2.6 练习 5

第3章 运载火箭系统 6

3.1 引言 6

3.2 练习 7

参考文献 8

第4章 航天器分系统 9

4.1 引言 9

4.2 电源系统 9

4.3 姿态控制系统 10

4.4 数据系统 10

4.5 热控系统 10

4.6 通信系统 10

4.7 推进系统 11

4.8 结构系统 11

4.9 分系统之间的相互影响 11

参考文献 12

第5章 设计及安全系数 13

5.1 引言 13

5.2 术语 13

5.3 航天器的安全系数 16

5.4 练习 16

参考文献 17

第6章 航天器设计载荷 18

6.1 引言 18

6.2 运输载荷系数 19

6.3 稳态载荷 20

6.4 动态载荷 21

6.5 声载荷 31

6.6 冲击载荷 38

6.7 静压力波动 43

6.8 微流星/空间碎片 43

6.9 练习 45

参考文献 47

第7章 试验验证 49

7.1 引言 49

7.2 试验类型 49

7.3 试验目的 50

7.4 试验大纲 51

7.5 试验细则 51

7.6 试验模型 52

7.7 静力试验 52

7.8 振动/噪声试验 54

7.9 下凹 61

7.1 0图解 69

7.1 1西欧的试验设施 70

参考文献 70

第8章 航天器结构设计 72

8.1 引言 72

8.2 确定航天器配置 73

8.3 航天器结构初样设计 75

8.4 承载结构基本设计 80

8.5 详细分析 84

8.6 航天器结构制造 87

8.7 试验 87

8.8 练习 88

参考文献 88

第9章 结构单元的强度和刚度 89

9.1 引言 89

9.2 杆件和析架结构 90

9.3 梁的弯曲，Myosotis方程 92

9.4 平台 103

9.5 结构板 103

9.6 旋转壳体：圆柱/圆锥 104

9.7 搭接接头应力 109

9.8 练习 110

参考文献 113

第10章 夹层结构 115

10.1 引言 115

10.2 芯子及蒙皮厚度的优化设计：夹层结构质量小 116

10.3 应力 117

10.4 夹层柱的失稳 119

10.5 圆柱的整体失稳 120

10.6 局部失稳 121

10.7 埋件 123

10.8 蜂窝芯子的力学性能 124

10.9 典型连接形式 124

10.10 练习 125

参考文献 125

第11章 有限元分析 127

11.1 引言 127

11.2 理论方法 127

11.3 数学模型 134

11.4 单元类型 135

11.5 自由度数量 135

11.6 连接 135

11.7 阻尼 135

11.8 改动 137

11.9 有限元模型的交付 137

11.10 练习 141

参考文献 143

第12章 刚度/柔度分析 144

12.1 引言 144

12.2 算例 144

12.3 单位力方法 146

12.4 简化刚度矩阵 146

12.5 单位位移 146

12.6 主方向 147

12.7 练习 149

参考文献 149

第13章 材料选择 150

13.1 引言 150

13.2 金属材料 150

13.3 复合材料 151

13.4 蜂窝芯子 153

13.5 材料选择的原则 153

参考文献 155

第14章 航天器质量 156

14.1 引言 156

14.2 结构质量 157

14.3 整星质量计算 158

14.4 练习 165

参考文献 165

第15章 固有频率估计 167

15.1 引言 167

15.2 静态位移法 167

15.3 Rayleigh商 169

15.4 Dunkerley法 171

15.5 练习 175

参考文献 178

第16章 有效模态质量 179

16.1 引言 179

16.2 强迫加速度 179

16.3 多自由度系统的模态有效质量 181

16.4 练习 188

参考文献 190

第17章 动态模型简化方法 191

17.1 引言 191

17.2 静力缩聚方法 192

17.3 Craig-Bampton减缩模型 196

17.4 系统等效减缩扩展方法（SEREP） 198

17.5 结论 201

17.6 练习 202

参考文献 203

第18章 动态子结构，组件模态综合 205

18.1 引言 205

18.2 CMS方法 206

18.3 练习 219

参考文献 221

第19章 输出变换矩阵 222

19.1 引言 222

19.2 减缩自由-自由动力学模型 222

19.3 练习 227

参考文献 227

第20章 耦合动态载荷分析 229

20.1 引言 229

20.2 有限元模型验证 230

20.3 练习 232

参考文献 232

第21章 随机振动简化响应分析 234

21.1 引言 234

21.2 低频域内的随机振动 234

21.3 声学分析 245

21.4 练习 251

参考文献 253

第22章 疲劳寿命预测 255

22.1 引言 255

22.2 Palgren-Miner线性累积损伤准则 255

22.3 载荷-时间历程分析 256

22.4 正弦振动导致的失效 258

22.5 窄带随机振动导致的失效 260

22.6 网址 265

22.7 练习 265

参考文献 267

第23章 冲击响应谱 268

23.1 引言 268

23.2 强迫加速度激励 269

23.3 冲击响应谱的数值计算：分段精确逼近法 270

23.4 结合冲击响应谱的响应分析 274

23.5 冲击响应谱和合成时间历程的匹配 281

23.6 练习 287

参考文献 289

第24章 流星体和轨道碎片对航天器的损坏 291

24.1 引言 291

24.2 微流星和空间碎片环境 292

24.3 高速冲击损伤模型 296

24.4 碰撞概率 299

参考文献 300

第25章 指定平均温度 302

25.1 引言 302

25.2 PAT法 302

25.3 PAT法用于简化太阳阵的热计算 305

25.4 练习 314

参考文献 315

第26章 热弹性应力 316

26.1 引言 316

26.2 材料属性 320

26.3 练习 321

参考文献 322

第27章 热、湿膨胀系数 323

27.1 引言 323

27.2 热膨胀系数 323

27.3 湿膨胀系数（CME） 325

第28章 通气孔 326

28.1 引言 326

28.2 通气孔 326

参考文献 328

第29章 举例 329

29.1 引言 329

29.2 固有频率近似 329

29.3 悬臂梁设计算例 331

29.4 等效动力学系统 336

29.5 随机振动 338

29.6 SIMPSAT卫星的强度和刚度分析 347

29.7 用卡氏第二定理计算刚度 355

29.8 悬臂梁的模态有效质量 357

29.9 模态综合法（Craig-Bampton方法） 359

参考文献 362

英汉术语对照 363