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第1章 概述1

1.1 导弹的分类、组成及功用1

1.1.1 火箭与导弹1

1.1.2 导弹的分类2

1.1.3 导弹的组成及功用4

1.2 导弹武器研制依据与研制程序6

1.2.1 研制依据6

1.2.2 研制程序9

1.3 导弹武器总体设计思想12

1.3.1 总体设计特点12

1.3.2 总体设计内容14

1.4 导弹结构设计的任务、方法和步骤16

1.4.1 导弹结构设计的任务17

1.4.2 导弹结构设计的方法和步骤17

1.5 导弹结构设计准则18

1.5.1 导弹结构设计中的基本原则18

1.5.2 材料选用原则21

1.6 导弹结构设计的发展趋势22

1.6.1 导弹结构的发展趋势22

1.6.2 结构设计方法的发展趋势23

习题与思考题24

第2章 导弹结构总体设计25

2.1 概述25

2.1.1 导弹结构总体设计的地位和作用25

2.1.2 导弹结构总体设计的特点26

2.1.3 导弹结构总体设计的任务26

2.1.4 设计原则与基本要求27

2.2 导弹总体布局28

2.2.1 总体布局要求28

2.2.2 结构工艺和使用要求29

2.2.3 弹上仪器的配置要求29

2.3 导弹结构总体方案选择30

2.3.1 舱段部位安排及结构方案31

2.3.2 弹上设备的布置方案34

2.3.3 分离系统结构方案37

2.3.4 部段连接结构方案43

2.4 结构总体协调与设计48

2.4.1 主要任务与原则48

2.4.2 弹体与发动机的结构协调49

2.4.3 弹体与弹载设备的结构协调52

2.4.4 弹体与地面设备的结构协调55

2.4.5 弹体开口及突起物布局安排协调57

2.4.6 部段对接结构协调58

2.4.7 弹体结构偏差控制与计算59

习题与思考题60

第3章 导弹弹体结构设计61

3.1 典型弹体结构形式及特点61

3.1.1 弹体的受力构件61

3.1.2 弹体的结构形式及特点62

3.2 弹头结构设计64

3.2.1 弹头的要求和分类64

3.2.2 弹头的结构方案65

3.2.3 弹头的防热结构设计68

3.3 储箱结构设计69

3.3.1 概述69

3.3.2 储箱的结构形式71

3.3.3 储箱的容积和外形尺寸计算71

3.3.4 储箱典型结构元件设计72

3.3.5 储箱的断裂力学设计79

3.3.6 储箱材料选择82

3.3.7 储箱的制造工艺84

3.4 舱段结构设计85

3.4.1 舱段的功用及要求85

3.4.2 舱段外形和结构87

3.4.3 舱段的结构布局90

3.4.4 各舱段的对接方法92

3.4.5 舱段的材料选择93

3.5 分离机构设计94

3.5.1 对分离机构的要求94

3.5.2 分离机构的形式95

3.5.3 头体分离机构98

3.5.4 级间分离98

3.6 尾罩结构设计100

3.6.1 功用与要求100

3.6.2 设计特点101

3.6.3 结构组成与布局102

3.6.4 承力壳体设计104

3.7 复合材料结构设计107

3.7.1 复合材料概述107

3.7.2 复合材料结构的力学特点108

3.7.3 复合材料结构设计的几个主要问题109

3.7.4 纤维缠绕结构设计112

习题与思考题118

第4章 导弹受力分析及载荷计算120

4.1 导弹的飞行弹道120

4.2 作用在导弹上的力和力矩121

4.2.1 推力P122

4.2.2 重力G123

4.2.3 柯里奥利惯性力Fk124

4.2.4 空气动力和空气动力矩126

4.2.5 控制力和控制力矩128

4.2.6 载荷的分类和平衡方程129

4.3 导弹的载荷系数130

4.3.1 载荷系数的概念130

4.3.2 平移载荷系数和旋转载荷系数132

4.4 导弹在主动段飞行时的内力计算136

4.5 导弹竖立在发射台上时的载荷137

4.6 导弹在地面使用时的载荷139

4.6.1 地面存放时的情况139

4.6.2 运输时的载荷140

4.6.3 起吊及竖立过程中的载荷141

4.7 导弹弹体结构载荷分析与计算142

4.7.1 载荷计算情况142

4.7.2 计算载荷和计算应力143

4.7.3 破坏载荷和破坏应力144

4.7.4 强度储备系数144

习题与思考题144

第5章 导弹弹体结构强度计算146

5.1 强度计算概述146

5.1.1 强度计算的分类146

5.1.2 强度计算的内容147

5.1.3 安全系数147

5.2 强度计算模型简化151

5.2.1 载荷性质151

5.2.2 计算工况确定151

5.2.3 计算模型简化152

5.3 薄板强度理论152

5.3.1 定义及基本假设152

5.3.2 条形板的筒形弯曲153

5.3.3 薄板的横向弯曲和挠曲面微分方程156

5.3.4 平板问题的求解161

5.4 薄壳理论169

5.4.1 关于壳体的一些概念和假设169

5.4.2 壳体的变形和内力170

5.4.3 旋转壳的无矩理论174

5.5 板壳的稳定性分析178

5.5.1 概述178

5.5.2 压杆稳定性181

5.5.3 平板的稳定性187

5.5.4 壳体稳定性191

5.6 光筒壳计算192

5.6.1 光筒壳强度计算192

5.6.2 光筒壳稳定性计算193

5.7 球壳计算196

5.7.1 球壳强度计算196

5.7.2 球壳稳定性计算197

5.8 网格结构强度计算198

5.8.1 中长网格筒轴压临界应力198

5.8.2 短网格筒轴压临界应力计算201

5.8.3 网格结构蒙皮局部稳定性计算202

5.8.4 网格圆筒壳的内压强计算202

5.8.5 轴内压联合作用下的网格圆筒壳计算203

5.8.6 外压作用下的网格圆筒壳203

5.8.7 轴外压作用下的相关方程203

5.9 薄壁加筋壳结构计算205

5.9.1 结构元件的计算205

5.9.2 轴压极限载荷213

5.9.3 轴压作用下的中间框刚度判别式214

5.9.4 集中力扩散式加筋壳的承载能力217

5.9.5 外压计算226

5.9.6 轴压和外压联合作用下的承载能力227

5.9.7 锥壳的承载能力计算228

5.10 特殊结构强度计算228

5.10.1 焊缝强度计算228

5.10.2 吊点载荷分析及强度计算231

5.11 复合材料结构强度计算239

5.11.1 单向复合材料强度准则240

5.11.2 复合材料层合结构的强度理论242

5.11.3 纤维缠绕壳体的强度计算246

习题与思考题254

第6章 导弹弹体结构的优化设计方法254

6.1 概述254

6.2 结构优化设计理论与方法255

6.2.1 结构优化设计的数学模型255

6.2.2 结构优化设计理论与方法257

6.3 弹体结构的优化设计266

6.3.1 基于网络的平衡型纤维缠绕壳体基本方程267

6.3.2 优化模型270

6.3.3 算例273

6.4 弹体结构可靠性优化设计274

6.4.1 结构可靠性及设计的基本概念274

6.4.2 结构可靠性分析方法276

6.4.3 结构可靠性优化数学模型及求解方法281

6.4.4 弹体结构的可靠性优化285

习题与思考题290

第7章 导弹弹体结构强度试验291

7.1 概述291

7.1.1 强度试验的重要性291

7.1.2 强度试验分类及目的292

7.2 弹体结构的静强度试验293

7.2.1 试验方案及试验件293

7.2.2 试验载荷及边界条件的确定294

7.2.3 导弹壳体在轴外压联合作用下的稳定性试验295

7.2.4 液体导弹推进剂储箱的静力试验298

7.2.5 固体导弹尾罩静力强度试验299

7.3 弹体结构的动力试验300

7.3.1 试验目的与内容301

7.3.2 振动试验301

7.3.3 冲击试验304

7.3.4 导弹压力容器的疲劳试验304

习题与思考题305

参考文献306