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第1章 绪论2

1.1研究对象和目的2

1.2炸药与爆炸的主要特征2

1.3爆炸与冲击效应3

1.4爆炸与冲击的传播6

参考文献7

第2章 连续介质力学理论基础8

2.1连续介质运动学8

2.1.1连续介质运动的描述8

2.1.2物质坐标法9

2.1.3空间坐标法11

2.2连续介质的变形13

2.2.1变形与变形梯度13

2.2.2变形梯度的极分解14

2.2.3应变与应变率16

2.2.4小变形18

2.3连续介质动力学19

2.3.1应力张量19

2.3.2动力学定理21

2.3.3热力学定律22

2.4本构方程25

2.4.1建立本构方程的一般原则25

2.4.2理想流体与Reiner-Rivlin流体26

2.4.3理想弹性与弹塑性体30

2.4.4过应力模型理论Perzyna方程32

2.4.5拟线性本构方程35

2.4.6热弹性体-Duhamel-Neumann法则37

2.4.7动态高压、较高压下的本构关系和应力变化率38

2.5常用基本方程小结43

参考文献45

第3章 气体动力学与冲击波47

3.1气体动力学基本方程及基本概念47

3.1.1气体的物理性质47

3.1.2热力学基础48

3.1.3基本方程51

3.1.4声速及马赫数53

3.2一维非定常连续流动54

3.2.1波的形成及分类55

3.2.2小扰动微幅波的运动56

3.2.3微幅波的反射与相交58

3.2.4有限振幅简单波61

3.2.5特征线法63

3.3冲击波66

3.3.1正冲击波的基本关系式66

3.3.2多方气体冲击波关系式68

3.3.3凝聚介质的冲击波关系式70

3.3.4冲击波的Hugoniot曲线72

3.3.5冲击波的基本性质75

参考文献77

第4章 爆炸动力学问题79

4.1炸药爆轰的基本理论79

4.1.1爆轰波的CJ理论79

4.1.2多方气体中的爆轰83

4.1.3爆轰波的ZND模型87

4.2爆轰波参数计算及实验测量90

4.2.1爆轰产物的状态方程90

4.2.2炸药爆轰参数的理论计算93

4.2.3炸药爆轰参数的实验测量98

4.2.4爆轰波形的控制107

4.3不同介质中炸药的爆炸过程110

4.3.1空中爆炸110

4.3.2水中爆炸128

4.3.3岩土介质中的爆炸145

参考文献160

第5章 固体中的应力波161

5.1弹性波161

5.1.1一维弹性波161

5.1.2弥散波164

5.1.3非线性弹性波166

5.1.4波的反射169

5.1.5一维平面波170

5.1.6无限介质中的弹性波 体波171

5.1.7半无限介质表面的波 面波172

5.2弹塑性加载波176

5.3弹黏塑性波180

5.4激波188

5.5激波阵面上的守恒条件Hugoniot能量方程191

5.6卸载波195

5.6.1一般概念195

5.6.2卸载波的确定197

5.6.3弹塑性波的内碰撞201

参考文献207

第6章 冲击动力学问题208

6.1概述 固体材料动力学特性208

6.1.1固体材料的动力特性209

6.1.2在高应变率下塑性变形的微观机制210

6.2能量原理与弹塑性动力学基本关系式211

6.2.1间断面的传播 动力和运动连续条件212

6.2.2 Hamilton原理217

6.2.3虚速度原理与位移限界定理217

6.2.4刚塑性体动力学广义变分原理220

6.2.5解的唯一性定理222

6.3简单结构的动力响应224

6.3.1弹塑性梁的基本方程 不同的运动阶段224

6.3.2简支弹塑性梁的动力响应228

6.3.3简单刚塑性梁的动力响应234

6.3.4弹塑性薄板的动力响应概述242

6.3.5刚塑性圆板的动力分析250

6.3.6塑性薄壳动力学基本关系式 壳体的屈服条件259

6.3.7圆柱壳体的简化屈服条件260

6.3.8圆柱壳在冲击压力作用下的塑性动力响应266

6.3.9球壳的塑性动力响应275

6.3.10冲击作用下球顶壳的动力学分析281

6.4冲击屈曲290

6.4.1冲击屈曲与振动屈曲291

6.4.2 Liapunov稳定性理论292

6.4.3 Koiter初始后屈曲理论295

6.4.4 Budiansky-Hutchinson动力屈曲理论298

6.4.5塑性动力屈曲分析模型300

参考文献304

第7章 侵彻与穿甲力学问题306

7.1一般概念306

7.2尖头楔体对流体的侵彻307

7.2.1流体的自模拟运动307

7.2.2楔体对流体的侵彻309

7.2.3锥体对流体的侵彻312

7.3弹体对土介质的侵彻315

7.3.1尖头弹对土体的侵彻分析315

7.3.2尖顶锥头与尖顶拱头弹体对两相介质的侵彻322

7.3.3弹体对线性变形介质的侵彻问题327

7.4穿甲力学问题328

7.4.1穿甲力学问题的特征328

7.4.2刚塑性平头长杆弹撞击刚性靶的泰勒理论330

7.4.3 Hawyard能量法332

7.4.4杆状弹高速撞击靶板的扩孔型贯穿分析334

7.4.5尖头弹撞击靶板花瓣式贯穿分析338

7.4.6超高速侵彻340

参考文献344

第8章 爆炸与冲击问题的数值模拟345

8.1爆炸与冲击问题的数值模拟方法概述345

8.2 Euler型的计算方法347

8.2.1基本假定348

8.2.2控制方程组349

8.2.3计算域的离散（网格与变量配置）353

8.2.4偏微分方程组的差分离散（数值方法）354

8.2.5典型算例介绍364

8.3 Lagrange型的计算方法371

8.3.1控制方程组371

8.3.2空间有限元离散化373

8.3.3高斯积分与沙漏问题375

8.3.4时间积分和时间步长控制378

8.3.5应力计算378

8.3.6冲击波与人工体积黏性379

8.3.7滑移、接触算法380

8.3.8典型算例382

8.4 SPH方法382

8.4.1无网格法发展概况382

8.4.2 SPH光滑粒子流体动力学法384

参考文献396

第9章 动加载实验与技术397

9.1理论和实验的关系397

9.2实验在爆炸与冲击问题研究中的重要性397

9.3 Hopkinson实验技术398

9.3.1 SHPB实验技术398

9.3.2冲击拉伸Hopkinson实验装置（SHTB）401

9.3.3冲击扭转的Hopkinson实验装置404

9.3.4 Hopkinson实验技术研究现状及存在问题404

9.4高压下材料行为的实验研究407

9.4.1平面波加载407

9.4.2气体炮408

9.5激光动驱动加载实验测试技术418

9.5.1激光干涉测速技术的发展420

9.5.2 LDA， LDV及其与VISAR的区别421

9.5.3 VISAR——可测量任意反射表面的速度干涉仪422

9.6实验研究427

9.6.1混凝土、钢筋混凝土材料冲击试验427

9.6.2陶瓷材料的冲击实验433

9.6.3钨合金材料的冲击实验434

9.6.4泡沫铝材料439

参考文献440