導彈是結(jié)構(gòu)組成十分復雜的彈性體，其結(jié)構(gòu)動力學特性是導彈姿態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵參數(shù)之一，參數(shù)的準確性將直接影響飛行試驗成敗。因此，獲取精確的彈性振動特性參數(shù)作為導彈總體設(shè)計的一個環(huán)節(jié)越來越受到重視。隨著戰(zhàn)術(shù)導彈跨入全程大氣層內(nèi)高超聲速飛行領(lǐng)域，彈體氣動力矩相關(guān)系數(shù)較大，剛體穿越頻率與彈性振動頻率間的“帶寬”減小，更增加了控制系統(tǒng)頻域的設(shè)計難度，對彈體結(jié)構(gòu)動力學特性參數(shù)設(shè)計的準確性提出了更高的要求。
1962年，我國自行研制的第一型導彈DF-2首飛失利，故障定位為導彈姿態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計中沒有充分考慮彈體彈性振動的影響�；诖耍敃r的載荷環(huán)境專業(yè)提出了以全彈彈性振動特性分析方法、導彈動響應(yīng)計算方法、導彈飛行陣風載荷計算方法、全彈力學環(huán)境設(shè)計方法等為代表的十余項專業(yè)發(fā)展課題，其中多數(shù)課題涉及結(jié)構(gòu)動力學特性的研究。在全體成員的共同努力下，圓滿地完成了上述課題研究，由此奠定了我國導彈總體設(shè)計中結(jié)構(gòu)動力學設(shè)計工作的基礎(chǔ)。戰(zhàn)術(shù)導彈結(jié)構(gòu)動力學也是在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。
隨著我國戰(zhàn)術(shù)導彈技術(shù)的發(fā)展，特別是在新型地地戰(zhàn)術(shù)導彈的研發(fā)過程中，新的導彈結(jié)構(gòu)動力學問題不斷涌現(xiàn)。經(jīng)過深入探究和實踐，在解決問題的同時不斷取得新的成果，形成了地地戰(zhàn)術(shù)導彈結(jié)構(gòu)動力學設(shè)計和試驗的理論、方法體系。
作者將多年從事戰(zhàn)術(shù)導彈總體設(shè)計工作和完成多型戰(zhàn)術(shù)導彈研制過程中積累的研究成果進行系統(tǒng)總結(jié)，同時參考國內(nèi)外相關(guān)資料，寫成本書，主要目的是為從事航天工作的科研人員，尤其是年輕設(shè)計人員提供一本貼近工程、側(cè)重用實例說明結(jié)構(gòu)動力學理論與方法在戰(zhàn)術(shù)導彈設(shè)計中工程應(yīng)用的參考書，以提高解決實際工程問題的能力。本書章節(jié)結(jié)構(gòu)基本按照戰(zhàn)術(shù)導彈結(jié)構(gòu)動力學設(shè)計流程順序安排，介紹有關(guān)原理和分析方法。
本書由祝學軍和南官自軍主筆完成，參與編寫和校對工作的還有劉博、王亮、商霖、黃夢宏、王樂、李炳蔚、牛智玲等。
全書承蒙劉寶鏞院士、陳福田院士、王毅型號總師認真審閱，對原稿提出了許多寶貴意見，中國航天科技集團一院戰(zhàn)術(shù)武器事業(yè)部為本書出版提供了大力支持，對此我們深表謝意。
由于作者水平有限，書中難免存在疏漏或不妥之處，懇請讀者批評指正。
第1章 緒論
1．1 概述
1．2 面臨問題及解決方法
1．2．1 導彈結(jié)構(gòu)動力學建模問題
1．2．2 全尺寸模態(tài)試驗及其重要性
1．2．3 模型修正問題
1．2．4 伺服彈性問題
1．3 戰(zhàn)術(shù)導彈結(jié)構(gòu)動力學工程問題
1．3．1 空間彎曲導彈彈性振動數(shù)學模型
1．3．2 截面剪切系數(shù)計算的新進展
1．3．3 活動式連接結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗
1．3．4 工作模態(tài)識別
1．3．5 軸向運動效應(yīng)的影響
1．4 章節(jié)安排
參考文獻
第2章 結(jié)構(gòu)動力學建模與分析
2．1 概述
2．2 動力學方程
2．3 動力學建模
2．3．1 結(jié)構(gòu)剛度的等效
2．3．2 質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量的選取
2．3．3 固體推進劑的影響
2．3．4 發(fā)動機擺動噴管的構(gòu)建
2．3．5 分枝梁的構(gòu)建
2．3．6 局部結(jié)構(gòu)的影響
2．3．7 局部非線性因素
2．3．8 溫度的影響
2．3．9 軸向載荷的影響
2．3．10 橫向-扭轉(zhuǎn)-縱向模態(tài)耦合
2．3．11 阻尼效應(yīng)
2．3．12 利用模態(tài)綜合法增加部件
2．3．13 基于試驗結(jié)果的模型修正
2．4 模態(tài)參數(shù)求解
2．4．1 固有頻率和阻尼比
2．4．2 振型和振型斜率
2．4．3 模態(tài)質(zhì)量和模態(tài)剛度
2．4．4 模態(tài)剪力和模態(tài)彎矩
2．5 示例
2．5．1 導彈建模
2．5．2 剛度建模
2．5．3 質(zhì)量建模
2．5．4 分枝梁建模
2．5．5 模態(tài)結(jié)果
參考文獻
第3章 模態(tài)試驗
3．1 概述
3．2 模態(tài)試驗原理
3．3 全彈模態(tài)試驗
3．3．1 支承系統(tǒng)
3．3．2 激勵系統(tǒng)
3．3．3 激勵和響應(yīng)的考慮
3．3．4 測試設(shè)備
3．3．5 試驗程序
3．3．6 試驗數(shù)據(jù)分析
3．3．7 試驗結(jié)果檢驗
3．4 簡易模態(tài)試驗
3．4．1 試驗方法
3．4．2 局限性
3．5 部件模態(tài)試驗
3．5．1 典型部件模態(tài)試驗
3．5．2 試驗注意事項
3．6 縮比模型試驗
3．6．1 縮比模型設(shè)計準則
3．6．2 縮比模型試驗實踐中的考慮
參考文獻
第4章 結(jié)構(gòu)動力學模型修正
4．1 概述
4．2 模型修正傳統(tǒng)方法
4．2．1 矩陣攝動法
4．2．2 Berman法
4．2．3 靈敏度法
4．3 結(jié)構(gòu)動力學靈敏度分析
4．3．1 模型介紹
4．3．2 算例
4．3．3 小結(jié)
4．4 基于鏈式算法的模型修正方法
4．4．1 修正方法
4．4．2 算例
4．4．3 小結(jié)
4．5 基于遺傳算法的模型修正方法
4．5．1 修正方法
4．5．2 算例
4．5．3 小結(jié)
4．6 基于單純形算法的模型修正方法
4．6．1 修正方法
4．6．2 算例
4．6．3 小結(jié)
4．7 基于Pareto最優(yōu)的模型修正方法
4．7．1 修正方法
4．7．2 算例
4．7．3 小結(jié)
4．8 基于相似結(jié)構(gòu)的模型修正方法
4．8．1 修正方法
4．8．2 算例
4．8．3 小結(jié)
4．9 結(jié)語
參考文獻
第5章 全彈彈性設(shè)計模型
5．1 概述
5．2 彈性振動運動方程
5．2．1 橫向彈性振動方程
5．2．2 扭轉(zhuǎn)彈性振動方程
5．3 起飛及分離初始值
5．3．1 起飛初始值
5．3．2 分離初始值
參考文獻
第6章 動力學傳遞特性試驗
6．1 概述
6．2 單元傳遞特性測量試驗
6．2．1 慣組小系統(tǒng)傳遞特性測量試驗
6．2．2 執(zhí)行機構(gòu)傳遞特性測量試驗
6．3 機械阻抗測量試驗
6．3．1 機械阻抗的定義
6．3．2 機械阻抗測量
6．3．3 全尺寸導彈的阻抗測量
6．4 全彈伺服彈性試驗
6．4．1 開環(huán)試驗
6．4．2 閉環(huán)試驗
參考文獻
第7章 結(jié)構(gòu)動力學若干工程問題
7．1 “雙模態(tài)”現(xiàn)象
7．1．1 導彈彈性振動動力學建模
7．1．2 彈性振動方程求解
7．1．3 彈性振動對姿態(tài)控制的影響
7．1．4 討論
7．1．5 小結(jié)
7．2 截面剪切系數(shù)計算
7．2．1 新的計算截面剪切系數(shù)的表達式
7．2．2 與Cowper解的比較
7．2．3 小結(jié)
7．3 活動式連接結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗
7．3．1 連接剛度因素分析與載荷施加方案
7．3．2 連接結(jié)構(gòu)剛度影響因素分析
7．3．3 載荷施加方案
7．3．4 試驗方法與結(jié)果分析
7．3．5 小結(jié)
7．4 工作模態(tài)識別
7．4．1 工作模態(tài)發(fā)展現(xiàn)狀
7．4．2 模態(tài)參數(shù)識別方法介紹
7．4．3 飛行模態(tài)識別案例
7．4．4 小結(jié)
7．5 軸向運動效應(yīng)的影響
7．5．1 研究現(xiàn)狀
7．5．2 建模及穩(wěn)定性研究
7．5．3 小結(jié)
參考文獻
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