平流层飞艇结构

　　第一章 蒙皮材料结构设计分析方法1.1 基于单轴拉伸试验的囊体材料力学行为与本构模型1.1.1 单轴拉伸试验方法1.1.2 基于单轴拉伸蒙皮力学行为及本构模型与工程常数1.2 基于双轴拉伸试验的囊体材料力学行为与本构模型1.2.1 双轴拉伸测试方法1.2.2 双轴拉伸力学行为及本构模型与工程常数1.2.3双轴剪切测试方法1.3 囊体撕裂力学行为与抗撕裂设计1.3.1 单轴拉伸撕裂强度1.3.2 双轴拉伸撕裂强度1.3.3 撕裂强度分析方法1.4 柔性结构计算分析方法1.4.1 几何非线性问题1.4.2 材料非线性与本构模型1.4.3 褶皱1.4.4 数值分析方法1.5 柔性主气囊计算分析方法与结构特性1.5.1 载荷1.5.2 工程分析理论1.5.3 静力变形与强度分析1.5.4 模态与动力分析1.5.5 柔性主气囊试验第二章 充气结构的找形分析2.1找形分析概述2.2 找形分析的主要方法的介绍2.2.1 力密度法2.2.2 动力松弛法2.2.3非线性有限元法2.2.4其他改进方法2.3 找形分析的应用与研究2.3.1 有限元分析流程2.3.2 算例——超压气球的找形2.4形态优化第三章 膜结构的模态分析3.1 模态分析的理论基础3.2 膜结构模态分析的有限元方法3.2.1 动态刚度矩阵的建立3.2.2 单元刚度矩阵和单元质量矩阵的形成3.2.3 膜结构的基本模态图3.3 充气梁模态性能参数分析3.3.1 充气压力对固有频率的影响3.3.2 膜材厚度对固有频率的影响3.3.3 管径对固有频率的影响第四章 基于无线传感网络的柔性蒙皮结构应变监测4.1 引言 4.2 基于无线传感网络的蒙皮应变监测系统方案4.3 无线传感器网络节点4.3.1节点体系结构4.3.2 数据采集模块4.3.3 数据处理模块4.3.4 无线通信模块4.3.5 能量管理模块4.3.6 外部扩展接口4.4. 无线传感网络节点软件设计4.5 基于无线传感网络的蒙皮应变监测系统演示试验4.5.1 试验系统构成4.5.2 试验步骤4.5.3 试验数据及分析4.6 小结 第五章 软式飞艇5.1现代软式飞艇结构关键技术及结构设计要求5.1.1先进蒙皮材料技术5.1.2 先进气囊制造技术5.2软式飞艇结构设计要求5.2.1结构设计的载荷要求5.2.2结构设计和构造要求5.3典型现代软式飞艇5.3.1美国SASS小型侦察无人系统5.3.2美国420K系留雷达系统5.3.3 美国HAA高空飞艇5.3.4美国“攀登者”V型飞艇5.3.5英国“天舟”系列飞艇5.3.6 俄罗斯Au-30飞艇5.3.7 美国“高空哨兵”飞艇第六章 飞艇囊体气密性检测方法研究6.1飞艇囊体气密性检测概述6.1.1飞艇囊体泄露的影响因素6.1.2气密性对飞艇驻空性能的影响6.2气密性检测方法概述6.2.1湿法气密性检测6.2.2直压法气密性检测6.2.3压差法气密性检测6.2.4导数法气密性检测6.2.5积分法气密性检测6.2.6流量法气密性检测6.2.7红外热成像法气密性检测6.2.8 声波法检测气密性6.2.9氮质谱法检测气密性6.3飞艇囊体气密性检测方法比较6.4典型囊体泄露检测实例6.4.1美国”高空哨兵80”飞艇囊体气密性检测第七章 平流层气球7.1平流层气球的分类与组成7.2自然形状气球7.2.1自然形状气球的定义7.2.2气球上的双向应力7.2.3气球上的加强筋与鼓包7.2.4超压气球与零压气球7.3气球的受力分析7.3.1浮力与重力7.3.2压差载荷7.3.3轴向与周向应力7.3.4静力平衡方程7.3.5母线方程的推导7.4蒙皮结构的配置要素7.4.1气球大小与膜片数量7.4.2瓣角7.4.3加强筋形式7.4.5蒙皮尺寸范例7.4.6蒙皮结构与气球飞行品质7.5蒙皮材料及制造工艺7.5.1气球的热效应及环境温度7.5.2蒙皮材料的选择依据7.5.3裁片设计及加工手段7.6高空气球典型案例7.6.1超长时高空气球ULDB7.6.2谷歌气球第八章 索网蒙皮结构8.1 索网蒙皮结构设计方案8.1.1 索网蒙皮结构的设计原理8.1.2 索网蒙皮结构的分析对比8.1.3 索网蒙皮结构的理论分析8.2 索网蒙皮结构的设计8.2.1 不同索网形式的承压分析8.2.2索膜材料性能对结构承载能力的影响8.2.3 索网蒙皮结构的尺寸与超压能力的关系8.3 不同材料对于气囊承压力学性能的影响

　　赵海涛，上海交通大学航空航天学院副研究员。2008年获哈尔滨工业大学工程力学博士学位，长期从事飞艇结构设计与分析技术研究，现为上海交通大学航空航天学院副研究员。先后承担国家高分重大专项1项，参与高分重大专项2项，获省部级科技进步二等奖1项，发表论文20余篇，“十二五863-705”专项先进个人，2016年度上海交通大学校长奖（临近空间团队）。

　　本书共七章。第一章介绍了飞艇结构部件、材料的性能测试，飞艇结构分析；第二章介绍了飞艇的模态分析；第三章介绍了飞艇结构的找形；第四章介绍了基于无线传感网络的飞艇囊体监测；第五章介绍了软式飞艇；第六章介绍了飞艇检漏的方法；第七章介绍了平流层气球；第八章介绍了索网蒙皮结构。