導(dǎo)彈是結(jié)構(gòu)組成十分復(fù)雜的彈性體，其結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性是導(dǎo)彈姿態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)之一，參數(shù)的準(zhǔn)確性將直接影響飛行試驗(yàn)成敗。因此，獲取精確的彈性振動(dòng)特性參數(shù)作為導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)的一個(gè)環(huán)節(jié)越來(lái)越受到重視。隨著戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈跨入全程大氣層內(nèi)高超聲速飛行領(lǐng)域，彈體氣動(dòng)力矩相關(guān)系數(shù)較大，剛體穿越頻率與彈性振動(dòng)頻率間的“帶寬”減小，更增加了控制系統(tǒng)頻域的設(shè)計(jì)難度，對(duì)彈體結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性參數(shù)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。
1962年，我國(guó)自行研制的第一型導(dǎo)彈DF-2首飛失利，故障定位為導(dǎo)彈姿態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中沒有充分考慮彈體彈性振動(dòng)的影響�；诖�，當(dāng)時(shí)的載荷環(huán)境專業(yè)提出了以全彈彈性振動(dòng)特性分析方法、導(dǎo)彈動(dòng)響應(yīng)計(jì)算方法、導(dǎo)彈飛行陣風(fēng)載荷計(jì)算方法、全彈力學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)方法等為代表的十余項(xiàng)專業(yè)發(fā)展課題，其中多數(shù)課題涉及結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)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(guó)導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)。戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)也是在此基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的。
隨著我國(guó)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展，特別是在新型地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的研發(fā)過(guò)程中，新的導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題不斷涌現(xiàn)。經(jīng)過(guò)深入探究和實(shí)踐，在解決問(wèn)題的同時(shí)不斷取得新的成果，形成了地地戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)的理論、方法體系。
作者將多年從事戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈總體設(shè)計(jì)工作和完成多型戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈研制過(guò)程中積累的研究成果進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)，同時(shí)參考國(guó)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(jì)人員提供一本貼近工程、側(cè)重用實(shí)例說(shuō)明結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)理論與方法在戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中工程應(yīng)用的參考書，以提高解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。本書章節(jié)結(jié)構(gòu)基本按照戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)流程順序安排，介紹有關(guān)原理和分析方法。
本書由祝學(xué)軍和南官自軍主筆完成，參與編寫和校對(duì)工作的還有劉博、王亮、商霖、黃夢(mèng)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(hào)總師認(rèn)真審閱，對(duì)原稿提出了許多寶貴意見，中國(guó)航天科技集團(tuán)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(duì)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(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 緒論
1．1 概述
1．2 面臨問(wèn)題及解決方法
1．2．1 導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模問(wèn)題
1．2．2 全尺寸模態(tài)試驗(yàn)及其重要性
1．2．3 模型修正問(wèn)題
1．2．4 伺服彈性問(wèn)題
1．3 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)工程問(wèn)題
1．3．1 空間彎曲導(dǎo)彈彈性振動(dòng)數(shù)學(xué)模型
1．3．2 截面剪切系數(shù)計(jì)算的新進(jìn)展
1．3．3 活動(dòng)式連接結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)
1．3．4 工作模態(tài)識(shí)別
1．3．5 軸向運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的影響
1．4 章節(jié)安排
參考文獻(xiàn)
第2章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模與分析
2．1 概述
2．2 動(dòng)力學(xué)方程
2．3 動(dòng)力學(xué)建模
2．3．1 結(jié)構(gòu)剛度的等效
2．3．2 質(zhì)量和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的選取
2．3．3 固體推進(jìn)劑的影響
2．3．4 發(fā)動(dòng)機(jī)擺動(dòng)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(yàn)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(dǎo)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(xiàn)
第3章 模態(tài)試驗(yàn)
3．1 概述
3．2 模態(tài)試驗(yàn)原理
3．3 全彈模態(tài)試驗(yàn)
3．3．1 支承系統(tǒng)
3．3．2 激勵(lì)系統(tǒng)
3．3．3 激勵(lì)和響應(yīng)的考慮
3．3．4 測(cè)試設(shè)備
3．3．5 試驗(yàn)程序
3．3．6 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
3．3．7 試驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)
3．4 簡(jiǎn)易模態(tài)試驗(yàn)
3．4．1 試驗(yàn)方法
3．4．2 局限性
3．5 部件模態(tài)試驗(yàn)
3．5．1 典型部件模態(tài)試驗(yàn)
3．5．2 試驗(yàn)注意事項(xiàng)
3．6 縮比模型試驗(yàn)
3．6．1 縮比模型設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3．6．2 縮比模型試驗(yàn)實(shí)踐中的考慮
參考文獻(xiàn)
第4章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)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(dòng)法
4．2．2 Berman法
4．2．3 靈敏度法
4．3 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)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?zhǔn)剿惴ǖ哪Ｐ托拚椒?br />
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(yǔ)
參考文獻(xiàn)
第5章 全彈彈性設(shè)計(jì)模型
5．1 概述
5．2 彈性振動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程
5．2．1 橫向彈性振動(dòng)方程
5．2．2 扭轉(zhuǎn)彈性振動(dòng)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(xiàn)
第6章 動(dòng)力學(xué)傳遞特性試驗(yàn)
6．1 概述
6．2 單元傳遞特性測(cè)量試驗(yàn)
6．2．1 慣組小系統(tǒng)傳遞特性測(cè)量試驗(yàn)
6．2．2 執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳遞特性測(cè)量試驗(yàn)
6．3 機(jī)械阻抗測(cè)量試驗(yàn)
6．3．1 機(jī)械阻抗的定義
6．3．2 機(jī)械阻抗測(cè)量
6．3．3 全尺寸導(dǎo)彈的阻抗測(cè)量
6．4 全彈伺服彈性試驗(yàn)
6．4．1 開環(huán)試驗(yàn)
6．4．2 閉環(huán)試驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第7章 結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)若干工程問(wèn)題
7．1 “雙模態(tài)”現(xiàn)象
7．1．1 導(dǎo)彈彈性振動(dòng)動(dòng)力學(xué)建模
7．1．2 彈性振動(dòng)方程求解
7．1．3 彈性振動(dòng)對(duì)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(jì)算
7．2．1 新的計(jì)算截面剪切系數(shù)的表達(dá)式
7．2．2 與Cowper解的比較
7．2．3 小結(jié)
7．3 活動(dòng)式連接結(jié)構(gòu)模態(tài)試驗(yàn)
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(yàn)方法與結(jié)果分析
7．3．5 小結(jié)
7．4 工作模態(tài)識(shí)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(shí)別方法介紹
7．4．3 飛行模態(tài)識(shí)別案例
7．4．4 小結(jié)
7．5 軸向運(yùn)動(dòng)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(xiàn)
書單推薦
