强脉冲X光热-力学效应研究方法概论PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 强脉冲X光基本特征 1

1.2 X光辐照热-力学效应简介 2

1.2.1 热效应 3

1.2.2 力学效应 4

1.3 X光热-力学效应研究手段 5

1.3.1 试验模拟 5

1.3.2 数值模拟和理论分析 6

参考文献 7

第2章 X光与物质的相互作用 8

2.1 引言 8

2.2 光电效应 9

2.2.1 光电效应截面 9

2.2.2 光电吸收系数 10

2.3 康普顿散射效应 17

2.3.1 散射运动学 17

2.3.2 康普顿散射系数 19

2.4 总吸收系数与总衰减系数 20

2.5 X光时间谱和能谱 21

2.5.1 X光时间谱 21

2.5.2 X光能谱 22

2.6 X光能量沉积 26

参考文献 27

第3章 固体材料的力学行为 28

3.1 应力及其描述 28

3.2 应变及其描述 33

3.3 固体的压剪特性 37

3.3.1 单向压缩 37

3.3.2 球形均匀压缩 39

3.3.3 剪切变形 40

3.3.4 广义胡克定律——弹性本构关系 42

3.4 固体的屈服条件 43

3.4.1 单轴拉伸的应力-应变关系 43

3.4.2 常用屈服准则 45

3.4.3 后继屈服条件 48

3.5 应力空间中表述的塑性本构关系 50

3.6 热黏塑性材料的屈服准则和本构关系 53

3.6.1 不考虑应变硬化效应时的一维应力黏塑性本构关系 54

3.6.2 考虑应变硬化效应时的一维应力黏塑性本构关系 56

3.6.3 复杂应力状态下的无屈服面的黏塑性本构关系和超应力型黏塑性本构关系 56

3.6.4 几种常用的本构关系和计算公式 58

3.7 固体高压物态方程 61

3.7.1 Bridgman方程 62

3.7.2 Murnagham方程 62

3.7.3 固体Grüneisen物态方程 63

3.7.4 固体膨胀时的物态方程 68

3.8 多孔材料的物态方程 70

3.8.1 多孔材料在冲击压缩下的特点 70

3.8.2 物态方程的表述 73

参考文献 76

第4章 强脉冲X光热-力学效应一维分析方法 77

4.1 基本方程组 77

4.2 基本方程组离散 80

4.3 汽化反冲冲量确定 85

4.3.1 汽化反冲冲量的解析分析方法 85

4.3.2 汽化反冲冲量的数值分析方法 87

参考文献 90

第5章 强脉冲X光热-力学效应二维分析方法 91

5.1 引言 91

5.2 单元描述及坐标变换 92

5.3 单元基本力学量的表达 95

5.4 沙漏黏性的引入 98

5.5 四边形网格X光能量沉积 101

5.5.1 四边形网格中X光能量沉积的精确计算方法 101

5.5.2 四边形网格中X光能量沉积的简便计算方法 104

5.6 平面应变正交各向异性弹塑性应力-应变关系 106

5.6.1 平面应变正交各向异性弹性应力-应变关系 106

5.6.2 平面应变正交各向异性塑性应力-应变关系 109

5.7 二维各向异性材料屈服准则 112

5.7.1 概述 112

5.7.2 Tsai-Hill屈服准则 113

5.8 物态方程的引入及修正 120

5.8.1 PUFF物态方程的引入 120

5.8.2 弹性阶段PUFF物态方程的修正 121

5.8.3 塑性阶段PUFF物态方程的修正 122

5.9 材料主轴的旋转及客观应力率修正 123

5.9.1 各向异性材料主轴的旋转 124

5.9.2 客观应力率的修正 127

参考文献 129

第6章 典型材料强脉冲X光热-力学效应分析 130

6.1 铝锂合金强脉冲X光热-力学效应分析 130

6.1.1 汽化反冲冲量及烧蚀厚度 130

6.1.2 热击波传播基本特点 133

6.2 典型材料冲量耦合及X光透过率分析 135

6.2.1 不同单质元素X光冲量耦合及透过率分析 135

6.2.2 典型化合物X光冲量耦合及透过率分析 137

6.3 碳酚醛材料X光热-力学效应二维分析 140

6.3.1 弹塑性本构模型 141

6.3.2 X光能量沉积特点 143

6.3.3 热击波峰值传播规律 143

6.4 圆柱壳体强脉冲X光热-力学效应分析 144

6.4.1 材料模型 144

6.4.2 双层圆柱壳体X光能量沉积 145

6.4.3 双层圆柱壳体汽化反冲冲量 146

参考文献 148

第7章 模拟X光辐照效应试验技术 149

7.1 脉冲电子束试验技术 149

7.1.1 试验原理 149

7.1.2 热击波测量技术 150

7.1.3 电子束喷射冲量耦合实验测量方法 156

7.2 软X光模拟试验技术 157

7.3 模拟X光辐照源热-力学现象等效性分析 158

7.3.1 软X光辐照效应能量沉积特点分析 158

7.3.2 电子束能量沉积特点 160

7.3.3 电子束与X光热-力学现象等效性分析 162

第8章 模拟X光结构响应试验技术 165

8.1 引言 165

8.2 试验加载设计及引爆技术 166

8.2.1 试验加载设计 166

8.2.2 引爆技术 167

8.3 冲量标定和校核 169

8.3.1 冲量标定 169

8.3.2 总冲量校核 170

第9章 强脉冲X光辐照下薄壳强度的解析分析 172

9.1 问题的提出和强度准则 172

9.2 弹性系统力学响应动静态转化的解析方法 174

9.3 脉冲载荷作用下薄壳结构强度的解析分析 178

9.3.1 计算情况和实现条件 178

9.3.2 脉冲冲量载荷计算的数学模型 179

9.3.3 脉冲载荷作用下圆柱壳体的强度分析 179

9.4 脉冲载荷作用下梁结构强度的解析分析 181

9.4.1 悬臂梁 181

9.4.2 两支点梁 182

第10章 热-力学效应不确定度分析 184

10.1 试验测量不确定分析 184

10.1.1 试验测量不确定度含义 184

10.1.2 测量不确定度的分类与评定 186

10.1.3 直接测量量不确定度的评定与表示举例 187

10.1.4 间接测量量不确定度的评定 188

10.2 数值模拟不确定度问题的提出 189

10.2.1 数值模拟不确定分析的必要性和意义 189

10.2.2 热击波数值模拟软件的模型分解 191

10.3 数值模拟不确定度分析 192

10.3.1 网格模型对不确定度的影响 192

10.3.2 离散模型对不确定度的影响 193

10.3.3 物态方程模型对不确定度的影响 194

参考文献 197

第11章 量纲分析及其在结构动力学响应中的应用 198

11.1 量纲分析基本理论概述 198

11.1.1 量纲的概念 198

11.1.2 П定理 200

11.2 量纲分析的基本方法 204

11.2.1 П定理的工程应用意义 204

11.2.2 量纲分析实例 205

11.2.3 量纲分析的一般步骤 207

11.3 量纲分析科学意义和工程应用价值 209

11.4 轴对称结构动力响应问题的量纲分析 212

11.4.1 正问题的提法 212

11.4.2 问题求解之量纲分析 214

11.4.3 对问题相似律的进一步分析 217

11.4.4 反问题的提出 221

11.4.5 反问题求解之量纲分析 222

参考文献 226

附录 各元素的光电效应参数 227