前言
第1章 绪论1
11 振动疲劳的基本概念1
111 结构振动疲劳的定义1
112 飞机结构振动疲劳现象3
113 振动疲劳类型及其特点3
114 振动疲劳研究主要问题4
12 振动疲劳寿命估算5
121 振动疲劳试验研究5
122 振动疲劳寿命估算理论8
123 尚需解决的难题9
13 振动疲劳损伤识别9
131 振动疲劳损伤识别类型9
132 振动疲劳损伤识别方法10
133 振动疲劳损伤识别算法11
14 抗振动疲劳设计12
141 飞机结构抗振动疲劳设计12
142 抗振动疲劳设计动力学优化13
参考文献14
第2章 基于模态频率的缺口梁裂纹扩展预测18
21 缺口梁的振动疲劳试验18
211 试验件18
212 试验方法20
213 试验结果21
22 疲劳裂纹扩展理论23
221 裂纹扩展控制曲线23
222 裂纹扩展速率模型23
223 考虑频率的裂纹扩展模型25
23 基于模态频率的裂纹扩展速率模型26
231 缺口梁裂纹扩展的Paris模型26 232 基于模态频率的裂纹扩展速率模型27
233 裂纹扩展速率预测误差29
24 基于模态频率的裂纹扩展寿命预测30
241 裂纹损伤模型30
242 裂纹扩展寿命预测31
243 裂纹扩展寿命预测误差32
参考文献 33
第3章 含横向裂纹弹性梁的刚度模型35
31 裂纹分类与断裂模式35
311 裂纹的分类36
312 裂纹断裂模式36
32 应力强度因子37
321 裂纹尖端应力场和位移场37
322 应力强度因子的计算38
323 疲劳断裂准则39
33 横向裂纹局部柔度理论40
331 应变能释放率40
332 位能原理41
333 局部柔度系数42
334 裂纹类型对局部柔度的影响43
34 含裂纹弹性梁的刚度模型46
341 张开式裂纹梁的刚度模型46
342 呼吸式裂纹梁的刚度模型46
35 基于振幅变化的刚度模型48
351 含裂纹弹性梁的多项式刚度模型49
352 振幅变化对刚度的影响50
36 裂纹对弹性构件振动的影响51
参考文献51
第4章 含裂纹悬臂梁的振动疲劳耦合理论53
41 弹性梁的振动理论53
411 弹性梁的弯曲振动方程54
412 弹性梁的自由振动54
413 弹性梁的受迫振动56
42 含裂纹悬臂梁的特征方程58
421 模型描述58
422 考虑阻尼的弹性梁运动方程59
423 考虑裂纹扩展的悬臂梁特征方程60
43 含裂纹悬臂梁的动力响应61
431 裂纹位置的动应力61
432 动应力强度因子64
44 结构动力学与裂纹扩展耦合理论64
441 振动疲劳同步分析法64
442 振动疲劳失效判据65
443 振动疲劳耦合机理研究65
参考文献68
第5章 呼吸式裂纹梁的振动疲劳耦合理论70
51 呼吸式裂纹梁的振动分析70
511 呼吸式裂纹梁的单自由度模型70
512 呼吸式裂纹梁的模态频率计算71
52 裂纹表面摩擦阻尼 72
521 裂纹表面摩擦模型72
522 摩擦阻尼损耗因子74
53 呼吸式裂纹梁的参数振动76
531 参数振动方程76
532 增量谐波平衡法78
533 求解方法79
54 呼吸式裂纹梁的非线性振动80
541 三次非线性振动方程80
542 多尺度法求解81
543 含裂纹梁的稳态响应82
544 含裂纹梁的非线性幅频响应84
55 呼吸式裂纹梁的振动疲劳耦合87
551 呼吸式裂纹梁的动应力87
552 广义Forman方程89 553 裂纹扩展失效判据90
554 呼吸式裂纹梁的振动疲劳耦合机理研究90
参考文献92
第6章 含裂纹板的振动疲劳耦合理论94
61 含裂纹板的振动建模94
611 弹性板的振动方程94
612 含裂纹板的建模策略95
613 含裂纹板振动疲劳耦合模型98
62 含裂纹板的振动特性99
621 含裂纹板的单自由度模型99
622 含裂纹板的模态频率101
63 含裂纹板的振动非线性104 631 非线性幅频响应方程104
632 非线性幅频响应影响因素106
64 含裂纹板的动应力响应108 641 动应力响应计算方法108
642 裂纹尖端动应力响应109
65 含裂纹板的振动疲劳耦合机理110 651 疲劳裂纹扩展方程110
652 失效准则111
653 振动疲劳裂纹扩展预测111
参考文献113
第7章 加筋构件的振动疲劳寿命试验与估算115
71 加筋构件的振动疲劳寿命试验115 711 试验系统115
712 试验件及其安装116
713 振动疲劳试验方法117
714 试验工况119
722 振动疲劳寿命影响因素讨论121
73 单向双筋板的振动分析122 731 单向双筋板的有限元建模122
732 振动响应计算123
74 单向双筋板的振动疲劳寿命估算126 741 振动疲劳耦合理论126
742 振动疲劳寿命预测实例126
743 误差分析127
参考文献128
第8章 基于频率的含裂纹梁损伤识别130
81 基于频率的损伤识别理论130 811 频率变化比法130
812 频率平方变化比法131
82 含裂纹梁的模态频率研究132 821 含裂纹梁的运动方程132
822 含裂纹梁的模态频率方程133
823 裂纹对梁模态频率的影响135
83 基于频率误差的裂纹识别139 831 频率误差函数139
832 裂纹识别结果140
833 误差分析与讨论142
84 基于频率等高线的裂纹识别144 841 频率等高线识别原理144
842 裂纹识别结果145
843 误差分析与讨论150
参考文献151
第9章 基于模态应变能的含裂纹构件损伤识别153 91 弹性构件的模态应变能154 911 损伤识别模态应变能法154
912 弹性梁的模态应变能154
913 弹性板的模态应变能155
92 基于模态应变能的损伤指标155 921 含裂纹梁的损伤指标155
922 含裂纹板的损伤指标157
923 损伤指标的归一化157
93 含裂纹梁的损伤识别案例158 931 简支梁的损伤位置识别158
932 简支梁轻微损伤的识别160
933 连续跨度梁的损伤识别160
934 弹性梁损伤识别的实验证实162
94 含裂纹板的损伤识别案例163 941 板的几何模型163
942 板的损伤识别165
参考文献 167