爆炸冲击数值模拟技术基础

作者：  门建兵，蒋建伟，王树有　编著

出版社：北京理工大学出版社 2015年7月

简介：　　冲击动力学、爆炸力学及武器弹药设计等领域涉及大量高度非线性的瞬态加载、高应变率材料行为问题。理论分析、实验研究和数值模拟是解决此类问题的主要技术手段。随着计算力学的发展，采用流体编码（Hydrocode）的数值模拟技术得到迅速发展，它以其直观获得动力学全过程图像，揭示其内在规律方面的优势而在爆炸冲击领域得以愈加广泛的应用。数值模拟的本质是将现实物理问题转换成空间离散模型，并通过有限差分和有限元等方法在电脑上求解由偏微分方程、常微分方程、积分方程等组成的封闭方程组。然而由于初学者对数值模拟本质及理论基础认识不足，往往会出现对数值模拟过度依赖、盲目乱用等问题，甚至得出误导性结论。　　目前针对数值模拟软件的具体操作应用指导书较多，但详细归纳讲述基础理论和仿真经验方面的书籍相对匮乏。本书将较系统地介绍非线性动力学问题数值模拟的建模原则、常用算法基础理论与应用方法，书中的许多内容结合多年的实践教学经验，具有一定的指导意义。　　全书共分六章。**章简要介绍爆炸冲击问题的特点及数值模拟解决此类问题的基本流程。第二章围绕离散化建模介绍网格模型的分类和构建原则，并结合专用网格划分工具讲解典型模型的构建方法。第三章详细讲述基于有限差分的二维拉格朗日算法和典型应用。第四章则重点讲述三维拉格朗日算法。第五章详细介绍多物质欧拉算法。第六章讲述ALE、耦合、SPH等拉格朗日欧拉的替代方法。第七章详细介绍了非线性动力学数值模拟常用材料模型（状态方程、强度模型及失效准则）的表征形式、选用原则。第八章针对数值模拟实际需求介绍典型材料模型参数的实验测定方法。　　本书可作为理工科院校和科研院所的有关专业高年级本科生、研究生学习非线性动力学数值模拟技术的教材或参考书，也可作为国防军工、航空航天、制造业、安全工程等行业工程技术人员解决工程问题的参考资料。