第1章 绪论

第2章 气动弹性静力学

2.1典型翼剖面模型

2.1.1带操纵面的典型翼剖面模型

2.1.2典型翼剖面模型——非线性效应

2.2机翼的一维气动弹性模型

2.2.1大展弦比机翼的梁-杆模型

2.2.2特征值和特征函数方法

2.2.3伽辽金方法

2.3直机翼的滚转

2.3.1平衡积分方程

2.3.2平衡方程的推导

2.3.3 Caa的计算

2.3.4函数S （y1η）的示意图

2.3.5空气动力（包括展向诱导）

2.3.6气动弹性平衡方程及集中元素求解方法

2.3.7发散

2.3.8反效和滚转效率

2.3.9积分方程特征值问题和影响函数的实验测定

2.4升力面二维气动弹性模型

2.4.1二维结构——积分表示

2.4.2二维气动面——积分表示

2.4.3用矩阵-集中元素法求解

2.5其他物理现象

2.5.1柔性管内的流体流动

2.5.2柔性壁面上的（低速）流体流动

2.6后掠翼的发散

参考文献

第3章 气动弹性动力学

3.1哈密尔顿原理

3.1.1单个质点

3.1.2多个质点

3.1.3连续体

3.1.4势能

3.1.5非势力

3.2拉格朗日方程

3.2.1典型翼剖面的运动方程

3.3典型翼剖面模型的动力学

3.3.1正弦运动

3.3.2周期运动

3.3.3任意运动

3.3.4拉普拉斯变换

3.3.5对任意运动的积分变换法

3.3.6随机运动

3.3.7颤振——气动弹性动不稳定性简介

3.3.8准定常气动力理论

3.4机翼上的空气动力——引论与小结

3.4.1可用的气动力理论

3.4.2活塞理论

3.4.3气动力脉冲函数和气动力传递函数

3.4.4一般的近似法

3.5气动弹性运动方程的求解

3.5.1时域法

3.5.2频域法

3.6代表性结果和计算中需要考虑的问题

3.6.1时域分析结果

3.6.2频域分析结果

3.6.3颤振和阵风响应的分类及其参数变化趋势

3.6.3.1实际的颤振计算

3.6.3.2非线性颤振现象

3.6.3.3颤振的参数变化趋势

3.6.3.4阵风响应

3.7复杂结构的广义运动方程

3.7.1拉格朗日方程和模态方法（瑞利-李兹法）

3.7.1.1动能

3.7.1.2应变能（弹性势能）

3.7.1.3求解Kmn的其他方法

3.7.1.4例子

3.7.2固有频率及模态特征值与特征向量

3.7.3广义气动力的计算

3.7.4运动方程及其解法

3.7.5阵风激励的响应

3.7.6平衡积分方程

3.7.7固有频率和模态

3.7.8正交性的证明

3.7.9考虑气动力的受迫运动

3.7.10例子

3.8其他的流体-结构耦合现象

3.8.1柔性管内的流体流动——消防水龙的颤振

3.8.2柔性壁面上的（高速）流体流动——平板/壁板颤振的一类简单原型

参考文献

第4章 升力面与非升力面非定常空气动力学

4.1流体力学基本方程

4.1.1质量守恒

4.1.2动量守恒

4.1.3无旋流动、开尔文定律和伯努利方程

4.1.4速势方程的推导

4.1.5小扰动理论

4.1.6经典声学的简化

4.1.7边界条件

4.1.8对称和反对称

4.2超声速流动

4.2.1二维流动

4.2.2翼型的简谐运动

4.2.3逆变换的讨论

4.2.4关于结果物理意义的讨论

4.2.5阵风响应

4.2.6瞬态运动

4.2.7机翼运动产生的升力

4.2.8大气阵风导致的升力

4.2.9三维流动

4.3亚声速流动

4.3.1积分方程的变换法推导和配置法求解

4.3.2利用格林定理确定核函数

4.3.3不可压三维流动

4.3.4可压缩三维流动

4.3.5不可压二维流动

4.3.6翼型的简谐运动

4.3.7瞬态运动

4.3.8积分式的计算

4.4代表性数值计算结果

4.5跨声速流动

4.5.1分析

4.5.2二维跨声速流中机翼的定常运动

4.5.3二维跨声速流中机翼的非定常运动

4.5.4三维跨声速流中机翼的非定常运动

4.5.5三维亚声速流中机翼的非定常运动

4.5.6结束语

符号表

参考文献

第5章 失速颤振

5.1背景

5.2解析公式

5.3稳定性和空气动力所做的功

5.4弯曲失速颤振

5.5非线性力学描述

5.6扭转失速颤振

5.7综合评价

5.8降阶模型

5.9计算失速流动

参考文献

第6章 土木工程中的气动弹性力学

6.1漩涡诱导振荡

6.1.1旋涡脱落

6.1.2漩涡诱导振荡的建模

6.1.3二自由度耦合方程——尾流振子模型

6.1.4单自由度的漩涡诱导响应模型

6.2驰振

6.2.1驰振运动方程、驰振不稳定的格劳渥-邓哈托（Glauert-Den Hartog）必要条件

6.2.2驰振运动的描述

6.2.3两个弹性耦合方棒的混沌驰振

6.2.4尾流驰振的物理描述和分析

6.3扭转发散

6.4气动弹性效应下的颤振和抖振

6.4.1平稳气流中二维桥面颤振问题的方程及其解析解

6.4.2气动弹性效应下桥梁截面对湍流激励的响应

6.5悬跨桥

6.5.1悬跨桥的风洞试验

6.5.2全跨度桥梁的扭转发散分析

6.5.3锁定漩涡诱导的响应

6.5.4全跨度桥梁的颤振和抖振

6.5.5降低桥梁对颤振的敏感性

6.6高耸烟囱和排气管以及高耸建筑

6.6.1高耸烟囱和排气管

6.6.2高耸建筑

参考文献

第7章 旋翼机的气动弹性响应

7.1桨叶动力学

7.1.1铰接式刚性桨叶的运动

7.1.2无铰式桨叶的弹性运动

7.2失速颤振

7.3桨叶-机身耦合

7.4非定常空气动力

7.4.1动态入流

7.4.2频率域

7.4.3有限状态涡建模

7.4.4小结

参考文献

第8章 涡轮机的气动弹性力学

8.1涡轮机的气动弹性环境

8.2压缩机的性能图

8.3叶片的模态振型和结构材料

8.4叶栅中的非定常势流

8.5可压缩流

8.6涡轮机中的周期性失速流

8.7涡轮机的失速颤振

8.8阻塞颤振

8.9气动弹性特征值

8.10近期发展趋势

参考文献

第9章 流固耦合问题的建模

9.1物理模型的分类

9.1.1经典模型

9.1.2线性模型和非线性模型的区别

9.1.3计算流体力学模型

9.1.4流固耦合计算的挑战

9.2时间线性化模型

9.2.1经典空气动力学理论

9.2.2经典流体动力学稳定性理论

9.2.3具有无黏动态扰动的平行剪切流

9.2.4一般的时间线性化分析

9.2.5一些数值算例

9.3非线性动力学模型

9.3.1谐波平衡法

9.3.2系统识别法

9.3.3非线性降阶模型

9.3.4降阶模型

9.3.5降阶模型的构建

9.3.6线性和非线性流体模型

9.3.7特征模态的计算方法

9.3.8特征正交分解模态

9.3.9平衡模态

9.3.10模态方法之间的配合使用

9.3.11输入/输出模型

9.3.12结构模态、气动模态和气动弹性模态

9.3.13代表性的结果

9.3.13.1空间离散和有限计算域的影响

9.3.13.2马赫数和定常攻角的影响；亚声速流和跨声速流

9.3.13.3黏性效应

9.3.13.4非线性气动弹性降阶模型

9.4结论和研究方向展望

附录9 A奇异值分解、特征正交分解以及平衡模态

参考文献

第10章 气动弹性试验

10.1结构动力学试验综述

10.2风洞试验

10.2.1亚临界颤振试验

10.2.2颤振边界的逼近

10.2.3安全设施

10.2.4研究性试验与排除性试验

10.2.5缩比律

10.3飞行试验

10.3.1颤振边界的逼近

10.3.2什么时候需要进行颤振试飞

10.3.3激励

10.3.4近期的颤振试飞项目实例

10.4试验和理论在飞机设计中的作用

参考文献

第11章 非线性气动弹性力学

11.1引言

11.2一般的非线性气动弹性力学行为

11.3具有非线性气动弹性效应的飞行经历

11.3.1非线性空气动力效应

11.3.2自由间隙

11.3.3结构的几何非线性

11.4非线性的物理来源

11.5非定常气动力的高效计算：线性和非线性

11.6实验/理论的相关性以及理论/理论的相关性

11.6.1空气动力

11.7跨声速流场中的颤振边界

11.8极限环振动

11.8.1带刚度非线性的机翼

11.8.2非线性内共振行为

11.8.3带几何板非线性的三角机翼

11.8.4带有结构和气动力非线性的特大展弦比机翼

11.8.5非线性结构阻尼

11.8.6大激波运动和流动分离

11.8.7急剧机翼失速

11.8.8非线性引起的不确定性

11.8.9结束语

参考文献

第12章 气动弹性控制

12.1引言

12.2线性系统理论

12.2.1系统的内联关系

12.2.2可控性与可观性

12.3气动弹性：空气动力反馈

12.3.1典型翼剖面模型的建立

12.3.2二维空气动力学模型

12.3.3平衡模型的降阶

12.3.4气动弹性模型的组合

12.3.5三角翼模型的建立

12.3.6传感器的影响

12.3.7三维空气动力学模型

12.3.8耦合系统

12.4开环控制系统设计的考虑

12.4.1汉克尔奇异值和模态建模

12.4.2优化策略

12.4.3优化结果

12.5控制律设计

12.5.1典型翼剖面模型的控制

12.5.2三角翼模型的控制

12.6变参数模型

12.6.1线性矩阵不等式

12.6.2 LMI控制器详述

12.6.3典型翼剖面的LMI设计

12.7实验结果

12.7.1典型翼剖面的实验

12.7.2 LPV系统的辨识

12.7.3闭环结果

12.7.4三角翼的实验

12.8气动弹性控制的结语

参考文献

第13章 涡轮机中复杂和非线性非定常流的现代分析方法

13.1非定常流的线化

13.2多级涡轮机的非定常流计算

13.3非线性气动力的谐波平衡法

13.4结论

参考文献

附录A 随机脉动压力作用下结构响应的初步分析

A1 引言

A2 结构的激励与响应之间的关系

A3 尖峰共振或小阻尼近似

符号表

参考文献

附录B 参考算例

B1 第2章例题

B2 3.1节例题

B3 3.3节例题

B4 3.6节例题

B5 4.1节例题