爆炸沖擊數(shù)值模擬技術(shù)基礎(chǔ)
定 價：42 元
叢書名：高等學校機械基礎(chǔ)課程系列教材
- 作者：門建兵，蔣建偉，王樹有 編著
- 出版時間：2015/7/1
- ISBN：9787568209199
- 出 版 社：北京理工大學出版社
- 中圖法分類：O38
- 頁碼：180
- 紙張：輕型紙
- 版次：1
- 開本：16開
沖擊動力學、爆炸力學及武器彈藥設(shè)計等領(lǐng)域涉及大量高度非線性的瞬態(tài)加載、高應(yīng)變率材料行為問題。理論分析、實驗研究和數(shù)值模擬是解決此類問題的主要技術(shù)手段。隨著計算力學的發(fā)展，采用流體編碼（Hydrocode）的數(shù)值模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展，它以其直觀獲得動力學全過程圖像，揭示其內(nèi)在規(guī)律方面的優(yōu)勢而在爆炸沖擊領(lǐng)域得以愈加廣泛的應(yīng)用。數(shù)值模擬的本質(zhì)是將現(xiàn)實物理問題轉(zhuǎn)換成空間離散模型，并通過有限差分和有限元等方法在電腦上求解由偏微分方程、常微分方程、積分方程等組成的封閉方程組。然而由于初學者對數(shù)值模擬本質(zhì)及理論基礎(chǔ)認識不足，往往會出現(xiàn)對數(shù)值模擬過度依賴、盲目亂用等問題，甚至得出誤導性結(jié)論。
目前針對數(shù)值模擬軟件的具體操作應(yīng)用指導書較多，但詳細歸納講述基礎(chǔ)理論和仿真經(jīng)驗方面的書籍相對匱乏。本書將較系統(tǒng)地介紹非線性動力學問題數(shù)值模擬的建模原則、常用算法基礎(chǔ)理論與應(yīng)用方法，書中的許多內(nèi)容結(jié)合多年的實踐教學經(jīng)驗，具有一定的指導意義。
全書共分六章。**章簡要介紹爆炸沖擊問題的特點及數(shù)值模擬解決此類問題的基本流程。第二章圍繞離散化建模介紹網(wǎng)格模型的分類和構(gòu)建原則，并結(jié)合專用網(wǎng)格劃分工具講解典型模型的構(gòu)建方法。第三章詳細講述基于有限差分的二維拉格朗日算法和典型應(yīng)用。第四章則重點講述三維拉格朗日算法。第五章詳細介紹多物質(zhì)歐拉算法。第六章講述ALE、耦合、SPH等拉格朗日歐拉的替代方法。第七章詳細介紹了非線性動力學數(shù)值模擬常用材料模型（狀態(tài)方程、強度模型及失效準則）的表征形式、選用原則。第八章針對數(shù)值模擬實際需求介紹典型材料模型參數(shù)的實驗測定方法。
本書可作為理工科院校和科研院所的有關(guān)專業(yè)高年級本科生、研究生學習非線性動力學數(shù)值模擬技術(shù)的教材或參考書，也可作為國防軍工、航空航天、制造業(yè)、安全工程等行業(yè)工程技術(shù)人員解決工程問題的參考資料。
第1章 概述 1.1 引言 1.2 科學認識數(shù)值模擬 1.3 爆炸沖擊數(shù)值模擬常用軟件 1.3.1 AUTODYN軟件 1.3.2 LS-DYNA軟件 1.3.3 MSC-Dvtran軟件 1.3.4 PAM-CRASH軟件 1.3.5 ABAOtJS軟件 1.3.6 SPEED軟件 1.3.7 Imoa3D軟件 1.4 數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展與展望 1.4.1 數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展趨勢 1.4.2 國內(nèi)現(xiàn)狀分析第2章 數(shù)值模擬前處理建模 2.1 數(shù)值模擬解決工程問題的基本流程 2.2 數(shù)值模擬程序組成 2.2.1 前處理(Preprocessin) 2.2.2 求解計算(Solution) 2.2.3 后處理(Postgrocessin) 2.3 前處理建模基本流程及模型格式信息 2.3.1 前處理建�；玖鞒� 2.3.2 數(shù)值模型格式信息 2.3.3 數(shù)值模擬誤差分析 2.4 網(wǎng)格基本分類 2.4.1 按維數(shù)分類 2.4.2 按排列形式分類 2.5 網(wǎng)格模型構(gòu)建原則 2.5.1 網(wǎng)格尺寸對數(shù)值模擬精度的影響 2.5.2 網(wǎng)格模型的構(gòu)建原則 2.6 網(wǎng)格模型構(gòu)建方法 2.6.1 網(wǎng)格模型常用構(gòu)建算法 2.6.2 網(wǎng)格模型的構(gòu)建軟件 2.6.3 FrueGrid構(gòu)建網(wǎng)格模型 2.6.4 ICEM構(gòu)建網(wǎng)格模型第3章 拉格朗日算法及其應(yīng)用 3.1 引言 3.2 控制方程 3.3 拉格朗日計算循環(huán) 3.3.1 網(wǎng)格單元變量 3.3.2 網(wǎng)格單元體積和應(yīng)變率 3.3.3 壓力和應(yīng)力 3.3.4 節(jié)點力 3.3.5 節(jié)點加速度、速度和位移 3.3.6 邊界條件 3.3.7 時間步長 3.4 克服拉格朗日網(wǎng)格過度扭曲的方法 3.5 拉格朗曰算法小結(jié) 3.6 典型應(yīng)用示例 3.6.1 破片穿靶模擬 3.6.2 多點起爆EFP成型過程模擬第4章 歐拉算法及其應(yīng)用 4.1 引言 4.2 控制方程 4.3 歐拉計算循環(huán) 4.3.1 歐拉網(wǎng)格 4.3.2 求解過程 4.3.3 人工黏性 4.3.4 材料輸運 4.3.5 混合單元的處理 4.3.6 時間步長 4.4 歐拉算法小結(jié) 4.5 典型應(yīng)用示例 4.5.1 聚能射流形成模擬 4.5.2 爆炸沖擊波傳播過程模擬第5章 拉格朗日與歐拉的替代算法及其應(yīng)用 5.1 任意拉格朗日一歐拉(ALE)算法 5.2 耦合算法 5.3 光滑粒子流體動力學(SPH)方法 5.4 殼單元(Shell)算法 5.5 梁單元(Beam)算法 5.6 典型應(yīng)用示例 5.6.1 炸藥水中爆炸模擬 5.6.2 接觸爆炸對混凝土結(jié)構(gòu)的損傷 5.6.3 超高速碰撞模擬 5.6.4 動能桿侵徹鋼筋混凝土第6章 材料模型 6.1 材料平衡狀態(tài)區(qū)域圖 6.2 狀態(tài)方程 6.2.1 理想氣體狀態(tài)方程 6.2.2 線性狀態(tài)方程 6.2.3 Mie—Gruneisen形式狀態(tài)方程 6.2.4 多項式狀態(tài)方程 6.2.5 Shock狀態(tài)方程 6.2.6 p一口模型 6.2.7 高能炸藥狀態(tài)方程 6.3 本構(gòu)模型 6.3.1 彈性模型 6.3.2 彈塑性模型 6.3.3 0hnson—Cook模型 6.3.4 Zerilli—Armstrong模型 6.3.5 Steinberg—Guinan模型 6.3.6 HJC模型 6.3.7 RHT模型 6.4 失效模型 6.4.1 失效類模型 6.4.2 體積(各向同性)失效模型 6.4.3 方向性失效模型 6.4.4 累積損傷模型 6.5 材料模型的選取第7章 典型材料模型參數(shù)試驗測定方法 7.1 典型材料特性試驗方法 7.1.1 材料靜態(tài)拉伸和扭轉(zhuǎn)試驗 7.1.2 泰勒桿試驗 7.1.3 霍普金森壓桿試驗 7.1.4 平板撞擊試驗 7.1.5 圓筒試驗 7.2 典型材料模型參數(shù)的獲取 7.2.1 金屬材料的沖擊狀態(tài)方程參數(shù)獲取 7.2.2 金屬材料的Johnson—Cook本構(gòu)模型參數(shù)擬合 7.2.3 炸藥JWL狀態(tài)方程參數(shù)獲取參考文獻
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