稳态加速度模拟试验设备 离心机概论与设计PDF电子书下载

上篇 离心机概论 1

第1章 特种离心机 1

1.1 离心机家族及其分类 1

1.1.1 按应用对象物理属性分类 2

1.1.2 按加速度水平分类 2

1.1.3 按应用范围分类 2

1.1.4 按工作场所分类 2

1.1.5 特种离心机分类 3

1.2 离心机家族发展简史 4

1.2.1 通用离心机 4

1.2.2 载人离心机 5

1.2.3 土工离心机 6

1.2.4 航空航天离心机 7

1.2.5 气体离心机 7

1.3 稳态加速度及其度量 8

1.3.1 稳态加速度 8

1.3.2 加速度度量 10

1.3.3 重力加速度 10

1.4 航天飞行器稳态加速度环境 11

1.4.1 发射过程 11

1.4.2 再入和回收过程 14

1.4.3 着陆与逃逸 15

1.5 飞机及导弹稳态加速度环境 15

1.5.1 飞机稳态加速度环境 16

1.5.2 固体火箭稳态加速度环境 16

1.6 稳态加速度环境效应 17

1.6.1 对航空航天器的效应 17

1.6.2 对飞行人员的效应 18

1.6.3 加速度方向 19

1.6.4 G耐力 20

1.7 稳态加速度环境模拟原理与试验方法 21

1.7.1 惯性系与非惯性系 22

1.7.2 惯性力与引力 23

1.7.3 惯性质量与引力质量 24

1.7.4 离心加速度与引力加速度 25

1.7.5 相似律 25

1.7.6 火箭橇 27

1.7.7 离心机 28

1.8 稳态加速度环境试验及离心机标准剖析 31

1.8.1 电力行标DL/T5102—1999 32

1.8.2 国家计量规程JJG 972—2002 33

1.8.3 国标GB/T5170.1 6—2005 33

1.8.4 标准对离心机设计的规范摘要 34

1.8.5 离心机标准工作刍议 35

参考文献 37

第2章 苏英日意德离心机 39

2.1 苏联离心机 40

2.1.1 苏联启蒙土工离心机 41

2.1.2 苏联早期土工离心机 42

2.1.3 苏联现代土工离心机A3ИC-2 47

2.1.4 苏联载人离心机 54

2.2 英国土工离心机 58

2.2.1 剑桥大学土工离心机 59

2.2.2 曼彻斯特大学土工离心机 63

2.3 日本离心机 65

2.3.1 PHRI土工离心机 66

2.3.2 PWRI土工离心机 67

2.3.3 日本航空自卫队载人离心机 69

2.4 意大利ISMES土工离心机 70

2.4.1 设备简介 70

2.4.2 问题探讨 72

2.5 德国鲁尔大学土工离心机 75

参考文献 81

第3章 欧美其他国家离心机 82

3.1 法国土工离心机 83

3.1.1 CEA离心机 83

3.1.2 LCPC土工离心机 84

3.1.3 法国商品离心机 91

3.2 荷兰土工离心机 98

3.2.1 Delft Geotechnics离心机 98

3.2.2 丹佛技术大学小离心机 107

3.3 奥地利AMST载人离心机 108

3.4 美国离心机 111

3.4.1 美国国家土工离心机 111

3.4.2 科罗拉多大学土工离心机 116

3.4.3 Sandia国家实验室航空航天离心机 118

3.4.4 NASA加速度模拟试验设备 120

3.4.5 HEPG空军研究实验室离心机 123

3.4.6 美国商品离心机 125

参考文献 131

第4章 中国离心机 133

4.1 中国离心机现状及前途 133

4.2 长江科学院土工离心机 135

4.3 中国工程物理研究院离心机 138

4.3.1 LJ型物体离心机 140

4.3.2 TLJ型土工离心机 142

4.4 中国直升机设计研究所离心机 151

4.4.1 土工离心机 151

4.4.2 载人离心机 154

4.5 香港科技大学离心机 156

4.6 中国空间技术研究院离心机 159

4.6.1 物体离心机 159

4.6.2 特大型人—物两用离心机 171

4.6.3 大型土工离心机 180

参考文献 181

下篇 离心机设计 184

第5章 离心机力学分析与特性 184

5.1 单轴转动离心机 185

5.1.1 单轴离心机运动学 185

5.1.2 单轴离心机动力学 188

5.2 双轴转动离心机 189

5.2.1 双轴离心机运动学 190

5.2.2 双轴离心机动态过程 192

5.3 三轴转动离心机 205

5.3.1 三轴离心机启动 206

5.3.2 座舱俯仰运动 211

5.3.3 座舱运动与科氏加速度 218

5.4 离心机附加振动台 220

5.4.1 附加单向振动 221

5.4.2 附加双向振动 223

5.4.3 振动台对离心机的影响小结 223

5.5 离心机基本特性 224

5.5.1 离心机加速度场的不均匀性 224

5.5.2 离心机试验的固有误差 226

5.6 小结 228

5.6.1 离心机力学分析小结 228

5.6.2 离心机试验的力学本质 229

第6章 离心机总体设计计算 230

6.1 离心机总体设计与设计者 231

6.2 离心机基本设计参数 234

6.2.1 设计参数的形成 234

6.2.2 离心机设计指标 235

6.2.3 离心机设计半径 236

6.3 离心机驱动功率 242

6.3.1 摩擦功率 242

6.3.2 惯性功率 243

6.3.3 风阻功率 251

6.3.4 离心机驱动功率的工程计算 274

6.4 离心机转子平衡 275

6.4.1 平衡原理 276

6.4.2 不平衡的掌控 290

6.4.3 离心机转子平衡小结 298

参考文献 299

第7章 离心机总体构造设计 301

7.1 离心机总体构造与布局 301

7.1.1 主轴系统与机械传动 301

7.1.2 上传动与下传动 304

7.1.3 吊篮甩动问题 306

7.1.4 对称臂与不对称臂 308

7.1.5 大电动机与小电动机 309

7.1.6 液压传动与电气传动 310

7.1.7 汇电环走线 311

7.2 离心机实验室 311

7.2.1 实验室构型 312

7.2.2 实验室温升 313

7.2.3 设备基础 314

参考文献 315

第8章 离心机转子部件设计 316

8.1 离心机转臂 316

8.1.1 高转臂构型 317

8.1.2 扁平式转臂 327

8.1.3 箱形结构 333

8.1.4 等刚度臂 334

8.1.5 变刚度臂 335

8.1.6 摆动式转臂 335

8.1.7 一体化摆动转臂 337

8.1.8 自旋式转臂 338

8.1.9 转臂设计小结 338

8.2 离心机吊篮 341

8.2.1 试件吊篮 342

8.2.2 座舱 352

8.2.3 配重吊篮 355

8.2.4 吊篮设计小结 361

参考文献 361

第9章 离心机传动与支撑部件设计 363

9.1 离心机驱动与传动 363

9.1.1 机械传动系统 364

9.1.2 液压与液力传动系统 370

9.1.3 驱动与传动设计小结 371

9.2 离心机主轴支撑系统 372

9.2.1 上下支撑系统 372

9.2.2 转架 374

9.2.3 转台 379

9.2.4 主轴支撑系统设计小结 397

参考文献 398

第10章 设计实例 399

10.1 LXJ-4-450土工离心机总体设计 400

10.1.1 任务来源及研制过程 400

10.1.2 LXJ-4-450土工离心机技术参数 406

10.1.3 对国内外土工离心机构造特点的研究与总结 408

10.1.4 离心机的平衡 408

10.1.5 精度分析 408

10.1.6 功率估算 411

10.1.7 拖动与传动 411

10.1.8 LXJ-4-450土工机总体设计及实验室建筑 412

10.1.9 附件B节录 416

10.1.10 实验室 418

10.2 LXJ-4-450 土工离心机部件设计 423

10.2.1 转臂部件 424

10.2.2 试验吊篮 426

10.2.3 配重吊篮 429

10.2.4 转台部件 431

10.2.5 机械传动系统 434

10.2.6 通电、通油、通水装置 435

10.2.7 LXJ-4-450部件设计小结 437

参考文献 438

附录 439