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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