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第1章 引言1

第2章 拉格朗日方法4

2.1引言5

2.2变量的定义和注释6

2.3控制方程10

2.4物态方程11

2.5计算过程和有限差分11

2.6滑移边界处理18

参考文献22

第3章 欧拉方法23

3.1引言24

3.2物理公式概述25

3.2.1应力支撑介质的守恒方程25

3.2.2物态方程25

3.2.3层裂29

3.3计算方法30

3.3.1概要讨论30

3.3.2计算过程总结30

3.3.3拉格朗日阶段31

3.3.4塑性流动状态下的应力计算39

3.3.5粒子输运和重分网格41

3.3.6层裂的计算44

3.3.7时间步长控制45

3.4截断误差分析46

3.4.1质量46

3.4.2径向动量48

3.4.3轴向动量50

3.4.4内能52

3.4.5偏应力53

3.5等效塑性应变54

3.6 FCT方法应用到二阶精度的PIC中55

3.6.1引言55

3.6.2质量输运修正55

3.6.3修正的FCT分析58

参考文献60

第4章 人工黏性与激波计算61

4.1引言62

4.2基本控制方程63

4.3一维编码中的人工黏性64

4.4二维编码中的人工黏性65

4.5有和无人工黏性的算法66

4.6问题计算结果示例67

4.7结论和讨论72

参考文献72

第5章 斜冲击波反射的数值模拟74

5.1引言75

5.2欧拉方法76

5.3拉格朗日方法77

5.4数值计算及结果79

5.4.1规则反射80

5.4.2马赫反射84

5.5结论86

参考文献86

第6章 单元中心定义和交错网格拉格朗日流体动力学的比较88

6.1引言89

6.2一种TVD拉格朗日算法90

6.3 DIVU限定量92

6.4顶点速度确定93

6.5交错网格94

6.6 Mesa和Unicorn方法95

6.7算例结果96

6.8结论101

参考文献101

第7章 多相流计算102

7.1引言103

7.2两相流模型方程104

7.2.1基本方程组104

7.2.2 Soo动量方程106

7.2.3扩展的“Rudinger-Chang”动量方程107

7.2.4 Hancox等人的动量方程107

7.2.5 Gidaspow动量方程108

7.3五种形式两相流方程的特征值109

7.4阻力函数与相变率110

7.5数值求解程序112

7.6一种更稳定的数值算法114

7.7试验问题的描述115

7.7.1分批沉降两相介质混合115

7.7.2一维流化床115

7.7.3两相射流冲击垂直平板的模拟115

7.7.4计算结果及讨论116

7.8结论119

参考文献120

第8章 状态方程、本构关系和高能炸药122

8.1状态方程简介122

8.2 Mie-Gruneisen状态方程和简单的us、up模型122

8.3 Osborne模型123

8.4 Tillotson状态方程124

8.5本构关系简介124

8.6二次模型125

8.7 Steinberg-Guinan模型型125

8.8新Steinberg模型127

8.9高能炸药129

8.9.1简介129

8.9.2 JWL状态方程129

8.9.3 JWL状态方程的小改变130

参考文献131

第9章 聚能装药问题132

9.1引言132

9.2聚能装药问题无滑移拉格朗日方法计算结果132

9.3带滑移的拉格朗日方法计算聚能装药134

9.4聚能装药欧拉方法计算136

9.4.1“蝮蛇”聚能装药136

9.4.2半球形钽聚能装药140

9.4.3双锥形铜聚能装药141

9.4.4 P-C油井射孔器143

9.4.5装药为PBX-W-113的半球形铜药型罩145

9.4.6铜制半球形聚能装药的计算147

9.4.7主装药为PBX-9404的双锥形铜聚能装药149

9.4.8弹道研究试验室标准铜聚能装药的计算151

9.4.9钨铜合金聚能装药153

参考文献156

第10章 爆炸成型弹丸157

10.1引言157

10.2应用拉格朗日和欧拉方法组合代码计算爆炸成型弹丸157

10.3含泡沫的铜爆炸成型弹丸159

10.4不含泡沫的铜爆炸成型弹丸163

10.5非轴对称钽EFP战斗部164

第11章 聚能装药射流的侵彻168

11.1引言168

11.2钨质杆式弹侵彻铝靶的计算168

11.3铜质杆式弹侵彻钢靶的计算170

11.4钽罩聚能射流侵彻钢锭172

11.5钽罩聚能射流侵彻钢板/水/钢板目标173

11.6铜铅合金罩聚能射流侵彻钢锭175

11.7双锥形铜铅粉末冶金罩聚能射流侵彻钢锭176

11.8双锥形铜末罩聚能射流侵彻薄钢靶/水/厚钢靶/岩石目标178

11.9“蝮蛇”式聚能射流侵彻钢锭180

11.10不同杀伤增强LEAP性能的计算评估180

11.11拦截弹撞击普通化学子弹药的毁伤评估183

参考文献188

第12章 采用二维欧拉代码的油井射孔弹设计189

12.1引言190

12.2二维欧拉代码描述193

12.3状态方程和本构关系195

12.4聚能射流的特性196

12.5射流形态和侵彻计算结果与试验数据的对比分析200

12.6 4.4cm装药直径的射孔弹202

12.7 3.6cm装药直径的射孔弹205

12.8讨论209

12.9结论211

参考文献212

附录A 一维辐射流体动力学213

A.1引言214

A.2辐射流体动力学的数学理论215

A.2.1引言215

A.2.2辐射输运方程216

A.2.3包含康普顿散射的非平衡扩散方程218

A.2.4惯性系下的非平衡扩散方程220

A.2.5守恒律222

A.3数值分析224

A.3.1差分方程224

A.3.2边界条件230

A.3.3不透明度平均过程231

A.3.4可变Eddington因子234

A.3.5散射项239

A.3.6动量和能量守恒的差分方程245

A.4一维几何情形下一阶辐射传输方程式247

A.5一种波动方程隐式差分近似的性质251

参考文献253

附录B 氘一氚球的热核燃烧254

B.1引言255

B.2控制方程256

B.3热核反应率258

B.4计算步骤259

B.5辐射输运计算260

B.6一些重要的裂变反应263

参考文献263

附录C Hugoniot数据265