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第一篇 流动与传热分析 2

第1章 流动与传热基础 2

1.1流体力学基本知识 2

1.1.1一些基本概念 2

1.1.2流体流动的分类 5

1.1.3气体动力学基础 7

1.2传热学基础 12

1.2.1基本传热方式 12

1.2.2传热学基本方程 14

1.2.3传热过程与传热系数 15

1.3流动控制方程 16

1.3.1基本控制方程 16

1.3.2控制方程的不同表示 18

1.3.3方程类型与定解条件 23

1.3.4雷诺平均方程 28

1.3.5湍流模型 29

第2章 流动与传热数值计算 35

2.1流动与传热数值计算方法 35

2.1.1模型方程的离散与计算 35

2.1.2流动与传热数值计算方法概述 38

2.1.3基于通用控制方程的离散过程 40

2.1.4基于矢量形式方程的离散过程 44

2.1.5求解方法 50

2.2流动与传热计算中的常见问题 52

2.2.1计算网格 52

2.2.2边界类型与参数设置 55

2.2.3边界上的湍流参数设置 58

2.2.4收敛条件 60

2.2.5改善收敛性和计算精度的其他方法 62

2.3 CFD商业软件 64

2.3.1 CFD软件通用流程与基本组成 64

2.3.2常用CFD商业软件简介 66

第3章 应用与示例 68

3.1自由射流分析 68

3.1.1燃气射流流动 68

3.1.2自由射流模拟 74

3.2限制射流分析 78

3.2.1限制射流与冲击流场 78

3.2.2定常射流冲击分析 83

3.2.3发射过程非定常射流冲击分析 86

3.3燃气射流复燃流场分析 90

3.3.1复燃流场计算模型 91

3.3.2发动机组分浓度计算方法 93

3.3.3考虑复燃的自由射流计算 96

3.4含粒子燃气射流流场分析 100

3.4.1燃气射流中的粒子特性 100

3.4.2气固两相燃气射流计算方法 105

3.4.3含粒子的自由射流流场计算 108

3.5气液多相流动分析 111

3.5.1多相流计算模型 111

3.5.2气液多相流计算示例 115

3.6发射装置调温、保温分析 117

3.6.1制冷量与加热量 117

3.6.2温度场的计算 119

第二篇 结构有限元分析 124

第4章 结构分析的基础知识 124

4.1基本概念和定律 124

4.1.1一些基本概念 124

4.1.2应力的表示 128

4.1.3应变的表示 132

4.1.4广义胡克定律 133

4.1.5强度理论 135

4.1.6弹性问题的能量表示 138

4.2线弹性静力分析模型 139

4.2.1基本模型方程 139

4.2.2常见简化模型 144

4.2.3基本定理与原理 146

4.3模型方程的求解方法 147

4.3.1直接法 147

4.3.2试函数法 149

4.3.3虚功原理与最小势能原理 151

第5章 结构有限元分析 154

5.1有限元分析原理 154

5.1.1二杆结构计算示例 154

5.1.2有限元分析基本思路 158

5.1.3单元性质与特征处理 161

5.1.4单元载荷与边界处理 169

5.2结构有限元分析中的常见问题 171

5.2.1计算模型的选择 171

5.2.2几何模型的简化 171

5.2.3离散方式与单元选择 174

5.2.4边界条件与连接条件 177

5.2.5收敛性、误差估计与改善精度的方法 181

5.3其他类型的结构有限元分析 184

5.3.1材料非线性问题 184

5.3.2几何非线性问题 188

5.3.3接触非线性问题 190

5.3.4结构稳定性分析 192

5.3.5结构动力学分析 194

5.4有限元商业软件 199

5.4.1软件基本构成与操作 199

5.4.2常用有限元商业软件简介 200

第6章 应用与实例 202

6.1发射装置刚强度分析 202

6.1.1发射装置结构分析模型 202

6.1.2发射装置常见载荷类型 205

6.1.3发射装置刚强度分析示例 209

6.2基于有限元模型的振动分析 213

6.2.1发射装置振动模型 213

6.2.2结构振动特性分析 214

6.2.3振动特性分析示例 217

6.3复合材料结构分析 219

6.3.1复合材料特性 219

6.3.2复合材料结构有限元分析 224

第三篇 多体系统动力学分析 227

第7章 动力学基础 227

7.1基本概念和定理 227

7.1.1一些基本概念 227

7.1.2动力学普遍定理 229

7.2动力学方程 233

7.2.1相关原理 233

7.2.2拉格朗日方程 235

第8章 多体系统动力学 238

8.1多体系统动力学概述 238

8.1.1多体系统模型要素与拓扑描述 238

8.1.2多体系统动力学计算方法 239

8.2多刚体系统动力学 241

8.2.1刚体的运动描述 241

8.2.2约束与约束方程 245

8.2.3运动学与动力学模型 248

8.2.4动力学方程的数值方法 253

8.3刚柔耦合动力学模型 256

8.3.1柔性体的运动描述 257

8.3.2刚柔耦合动力学方程 259

8.4多体系统传递矩阵法 261

8.4.1经典传递矩阵法 261

8.4.2多刚体系统离散时间传递矩阵法 263

第9章 软件与应用 270

9.1多体系统动力学商业软件 270

9.1.1软件组成与基本操作 270

9.1.2软件应用中的常见问题 272

9.1.3常用商业软件 279

9.2弹一架系统多体动力学分析 280

9.2.1建模的一般思路 280

9.2.2模型的物理参数 285

9.2.3动力学响应的激励因素 288

9.2.4发射过程动力学分析示例 294

参考文献 298