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第一章 材料和结构的动力学行为 1

1.1 引言 1

1.2 结构动力学问题 3

1.3 波传播问题 12

1.4 综合问题 17

1.5 小结 18

参考文献 19

第二章 波的传播与碰撞问题 25

2.1 引言 25

2.2 杆与板中波的传播 27

2.2.1 介质中的波动描述 27

2.2.2 碰撞杆中的波动描述 33

2.3 波动描述的不足 38

2.4 弯曲波 40

2.5 波的反射和透射 40

2.5.1 不连续截面和不同的材料 42

2.5.2 波在不连续截面中传播 43

2.5.3 层状介质 43

2.5.4 斜碰撞 48

2.6 动态断裂 48

2.7 小结 51

参考文献 53

第三章 固体中的冲击波 56

3.1 引言 56

3.2 单轴应变 57

3.3 波的传播 61

3.4 冲击加载下的守恒方程——Rankine-Hugoniot跳跃条件 63

3.5 Hugoniot方程 64

3.5.1 U—u平面 65

3.5.2 P—V平面 66

3.5.3 P—u平面 68

3.6 状态方程 68

3.6.1 Mie-Gruneisen状态方程 70

3.6.2 Tillotson状态方程 71

3.6.3 爆轰产物状态方程 72

3.7 小结 73

参考文献 75

第四章 快速、瞬态现象的数值建模 77

4.1 引言 77

4.2 空间离散化 79

4.2.1 有限差分法 84

4.2.2 有限元法 88

4.3 Lagrangian网格描述 93

4.3.1 网格特性 93

4.3.2 接触—碰撞关系 95

4.3.3 大变形 101

4.4 人工粘性 104

4.5 时间积分 108

4.6 本构模型 111

4.6.1 金属材料本构描述 113

4.6.2 非金属材料本构描述 117

4.7 问题的范围 120

4.8 小结 122

参考文献 122

第五章 流体动力学程序实际执行过程 131

5.1 引言 131

5.2 前处理 131

5.3 计算处理 134

5.3.1 速度和位移 135

5.3.2 接触 136

5.3.3 应变和应变率 142

5.3.4 应力、破坏和惰性材料能量 143

5.3.5 炸药材料的压力和能量 149

5.3.6 节点力 150

5.4 循环处理 152

参考文献 152

第六章 纯拉格朗日计算的替代方法 155

6.1 引言 155

6.2 欧拉程序 158

6.2.1 欧拉程序介绍 158

6.2.2 材料的分界面和输运 162

6.3 任意拉格朗日—欧拉（ALE）方法 173

6.4 欧拉—拉格朗日耦合计算 175

6.5 光滑粒子流体动力学方法（SPH） 184

参考文献 190

第七章 高应变率下材料行为的实验方法 196

7.1 引言 196

7.2 分离式霍布金森压杆（Kolsky装置） 197

7.3 泰勒圆柱碰撞实验 204

7.4 膨胀环 206

7.5 平板撞击实验 208

7.6 压剪实验 210

7.7 小结 212

参考文献 213

第八章 动态问题数值模拟的计算实践 216

8.1 引言 216

8.2 困难 217

8.3 计算实践理想化 219

8.4 人的因素 220

8.5 与计算网格相关的问题 221

8.5.1 单元纵横比 221

8.5.2 单元排列 222

8.5.3 均匀和变化的网格 224

8.5.4 网格间的不连贯变化 230

8.6 数值计算的简化 233

8.7 小结 237

参考文献 238