本书梳理了流场和结构双非线性下飞行器薄壁结构的流固耦合问题，从气动-结构的强耦合效应建模、求解方法入手，重点针对流场的非线性（如激波运动、激波-边界层干扰、流动分离、激波-激波干扰等）和结构的非线性（如几何非线性、复合材料的材料非线性等）问题。本书还介绍了两场非线性的耦合求解方法并进行了验证，考虑了不同复合材料铺层方向、不同曲率大小、热环境、不同非定常加速效应、不同边界层厚度、不同外部激励等因素，刻画了飞行器薄壁结构双非线性下的流固耦合动力学特征，分析了非线性稳定性的演化规律，给飞行器薄壁结构的疲劳分析、结构设计、飞行性能分析等提供了参考。 本书可供从事飞行器流固耦合动力学、飞行器气动弹性、飞行器设计等领域的研究人员、工程技术人员及相关专业高年级本科生、研究生阅读和参考。

第1章 绪论
1.1 薄壁结构双非线性下的流固耦合问题
1.2 薄壁结构双非线性下的流固耦合问题研究现状
1.2.1 跨声速及低超声速下薄壁结构流固耦合特有的现象及机理
1.2.2 热环境下的薄壁结构流固耦合响应特点
1.2.3 激波冲击下的壁板流固耦合响应
1.2.4 薄壁结构流固耦合响应及稳定性分析方法与发展动向
1.3 本书章节安排
第2章 薄壁结构双非线性下的流固耦合动力学建模及求解技术
2.1 薄壁结构的双非线性因素
2.2 基于CFD的非线性非定常气动载荷求解技术
2.2.1 守恒形式的流动控制方程
2.2.2 离散格式
2.2.3 控制方程的时间推进格式
2.3 薄壁结构非线性结构动力学求解技术
2.3.1 二维曲面薄壁结构的非线性有限元模型
2.3.2 三维复合材料薄壁结构的非线性有限元模型
2.3.3 非线性结构动力学求解技术
2.4 基于CFD/CSD的流固耦合动力学求解技术
2.4.1 流体一结构耦合边界上的数据交换方法
2.4.2 耦合边界运动时的流场网格动态生成技术
2.4.3 基于半步交错格式的流固耦合求解算法
2.5 薄壁结构的流固耦合算例验证
2.5.1 非线性非定常流场计算方法验证
2.5.2 复合材料结构的非线性响应分析方法验证
2.5.3 二维薄壁结构的跨声速流固耦合的稳定性验证
2.5.4 三维薄壁结构的动稳定性算例验证
本章小结
第3章 复合材料曲面薄壁结构的流固耦合动力学响应特征
3.1 复合材料曲面薄壁结构的模型及计算条件
3.2 不同马赫数下复合材料曲面薄壁结构的流固耦合响应分析
3.2.1 亚声速M∞=0.76下的响应分析
3.2.2 跨声速M∞=0.96下的响应分析
3.2.3 超声速M∞=1.2下的响应分析
3.2.4 超声速M∞=1.67下的响应分析
3.2.5 不同马赫数下的颤振动压
3.3 复合材料曲面薄壁结构的流固耦合动力学响应的特征
本章小结
第4章 热环境下复合材料薄壁结构的流固耦合动力学响应特征
4.1 热效应下的复合材料薄壁结构的动力学模型
4.1.1 热效应下的复合材料薄壁结构的非线性有限元模型
4.1.2 考虑热效应的结构非线性动力学方程及其求解
4.2 热结构算例验证
4.2.1 有限元模型及材料属性
4.2.2 考虑热效应下的模态分析
4.3 复合材料薄壁结构的流固耦合响应分析
4.3.1 复合材料薄壁结构的模型
4.3.2 网格无关性和时间步长收敛性分析
4.3.3 低超声速下薄壁结构的流固耦合响应分析
4.3.4 超声速下薄壁结构的流固耦合响应分析
4.3.5 高超声速下薄壁结构的流固耦合响应分析
4.3.6 不同马赫数下复合材料薄壁结构的流固耦合响应对比
本章小结
第5章 跨声速域内薄壁结构流固耦合形态的演化特征
5.1 薄壁结构几何模型与计算条件
5.2 网格无关性和时间步长收敛性研究
5.3 基准状态下薄壁结构的形态演化
5.3.1 M∞≤0.73——稳态
5.3.2 0.74≤M∞≤0.76——LCO
5.3.3 0.77≤M∞≤0.99——屈曲
5.3.4 1≤M∞≤1.05——跨声速颤振
5.3.5 1.06≤M∞≤1.09——非共振LCO
5.3.6 1.10≤M∞≤1.26——1：2共振LCO
5.3.7 1.27≤M∞≤1.31——高频周期振荡
5.3.8 1.32≤M∞≤1.43——高频非周期振荡
5.3.9 1.44≤M∞≤1.50——第1模态极限环振荡
5.3.10 1.51≤M∞≤2.0——稳态
5.3.11 颤振振幅和频率
5.4 厚度对照状态下薄壁结构的形态演化
5.5 来流动压对照状态下薄壁结构的形态演化
本章小结
第6章 考虑加速效应的薄壁结构流固耦合形态的演化特征
6.1 计算条件
6.2 基准状态薄壁结构的形态演化
6.2.1 变马赫数下初始扰动和时间步长对薄壁结构形态演化的影响
6.2.2 加速条件（T=10s）下薄壁结构的形态演化
6.2.3 其余加速条件下薄壁结构的形态演化
6.2.4 减速条件（T=10s)下薄壁结构的形态演化
6.2.5 其余减速条件下薄壁结构的形态演化
6.2.6 颤振振幅和频率
6.3 厚度对照状态下薄壁结构的形态演化
6.3.1 加速条件下薄壁结构的形态演化
6.3.2 减速条件下薄壁结构的形态演化
6.3.3 颤振振幅和频率
6.4 来流动压对照状态下薄壁结构的形态演化
6.4.1 加速条件下薄壁结构的形态演化
6.4.2 减速条件下薄壁结构的形态演化
6.4.3 颤振振幅和频率
本章小结
第7章 考虑黏性效应的薄壁结构流固耦合形态的演化特征
7.1 恒速条件下薄壁结构的形态演化
7.1.1 计算条件
7.1.2 δ/a=0.025时薄壁结构的形态演化
7.1.3 δ/a=0.05时薄壁结构的形态演化
7.1.4 颤振振幅和频率
7.2 跨声速域内考虑加速效应的薄壁结构流固耦合形态演化分析
7.2.1 计算条件
7.2.2 δ/a=0.025时薄壁结构的形态演化
7.2.3 δ/a=0.05时薄壁结构的形态演化
本章小结