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第一章　固体中的应力波1

目录1

1.1　材料对脉冲加载的响应2

1.2　弹性波5

1.3　杆中的一维弹性波10

1.3.1　传播的应力强度12

1.3.2　波的反射及迭加12

1.3.3　有间断面并有多种材料时杆内的应力18

1.4 冲击波20

参考文献29

2.1　有限长杆内的纵波32

第二章　初等波动理论的局限性32

2.2　液体-固体碰撞35

2.3　应力波产生的断裂39

2.4　长杆的动态塑性弯曲47

参考文献58

第三章　低速碰撞条件下复合材料的损伤61

3.1　理论研究61

3.1.1　压力分布62

3.1.2　碰撞持续时间76

3.1.3　碰撞压力引起的内应力80

3.1.4　破坏准则84

3.2　理论应用87

3.2.1　纤维和基体材料性能的影响87

3.2.2　靶厚的影响89

3.2.3　纤维取向的影响90

3.2.4　靶曲率的影响95

3.3　实验研究95

3.3.1　实验装置及仪器96

3.3.2　实验观察到的破坏型式97

3.3.3　有关复合材料板碰撞损伤的结论105

参考文献106

第四章　弹-塑性应力波109

4.1　长杆中的单向应力波110

4.1.1　速率无关理论分析110

4.1.2　特征线法117

4.1.3　实验研究120

4.1.4 应变率相关理论分析125

4.1.5　对理论的实验验证129

4.1.6　关于应变平台的讨论133

4.1.7　方程式对实验观测值的敏感性136

4.1.8　其它的本构模型142

4.2　单向应变波150

4.2.1 引言150

4.2.2　分析152

4.2.3 与单向应力数据的比较159

4.2.4　实验数据分析162

4.3　其它几何体中的应力波164

4.3.1 弦或线材中的应力波164

4.3.2　梁中的波传播168

4.3.3　双向（二维）应力波170

参考文献173

第五章　固体的侵彻和贯穿182

5.1　侵彻和贯穿185

5.1.1　碰撞固体中的物理现象190

5.1.2　试验方法194

5.2 解析方法215

5.2.1　半无限靶中的侵彻217

5.2.2　有限厚靶板的侵彻221

附录A：长杆弹剩余速度预测模型230

1.0　背景和发展231

2.0　模型237

附录B：影响极限穿透速度的参数238

1.0　材料硬度对极限穿透速度的影响238

2.0　碰撞章动角的影响241

4.0　头部形状的影响243

3.0　密度的影响243

5.0　长径比对极限穿透速度的影响244

参考文献246

第六章　超高速碰撞机理259

6.1　超高速侵彻机理260

6.1.1　厚靶的侵彻260

6.1.2　中等厚度靶的侵彻265

6.1.3　薄板的穿孔269

6.2　超高速发射系统275

6.2.1　多级轻气炮275

6.2.2　爆炸增速弹278

6.2.3　电磁加速装置281

符号说明282

参考文献284

第七章　高速摄影系统286

7.1　观察动态过程的成象要求287

7.1.1　曝光时间要求287

7.2　单幅摄影机290

7.2.1　非聚焦阴影摄影290

7.2.2　聚焦阴影摄影292

7.2.3　前照明摄影294

7.2.4　高速快门摄影295

7.2.5　电子变象管297

7.2.6　射线闪光摄影302

7.3　高速电影摄影术306

7.3.1　断续运动摄影机（针定位摄影机）307

7.3.2　旋转棱镜摄影机308

7.3.3　鼓轮式摄影机309

7.3.4　转镜式摄影机310

7.3.5　克朗兹沙汀火花摄影机312

7.3.6　电影摄影机313

7.3.7　X射线电影摄影机315

7.3.8　高速电视316

7.4　扫描摄影术317

7.4.2　转镜式扫描摄影机320

7.4.1　机械传动式扫描摄影机320

7.4.3 电子扫描摄影机321

符号说明323

第八章　高应变率下的材料行为325

8.1　动力学试验中需要考虑的一些问题327

8.1.1　材料行为的数学描述327

8.1.2　高应变率的单向试验330

8.1.3　中等应变率试验332

8.1.4　波传播实验334

8.2　分离式霍普金森压杆336

8.2.1　分析337

8.2.2　测量装置及标定339

8.2.3　拉伸试验340

8.2.4　其他试验装置346

8.2.5　分析研究352

8.3　其他实验技术361

8.3.1　泰勒圆柱361

8.3.2　膨胀环365

8.3.3　动态剪切试验367

8.3.4　落锻试验368

8.3.5　动态弯曲试验369

8.4.1　概述371

8.4　实验结果371

8.4.2　双向试验376

8.4.3　高应变率变化曲线效应378

8.4.4　本构模型382

参考文献385

第九章　动态断裂397

9.1　微观空洞动力学的实验测量399

9.2　断裂的本构模型405

9.2.1　待模拟的过程405

9.2.2　计算方法408

9.3.1 杀伤弹409

9.3　应用举例409

9.3.2　地质材料的断裂418

9.3.3　金属的准静态塑性断裂428

9.4　讨论434

参考文献435

第十章　碰撞现象的数值模拟439

10.1　离散化方法443

10.2　网格描述445

10.2.1　拉格朗日法445

10.2.2　欧拉法450

10.3　人为粘性451

10.2.3　混合法451

10.4　时间积分453

10.5　材料模型457

10.6　计算机设备要求460

10.7 目前程序能力举例461

10.7.1　尼龙球超速碰撞钢靶461

10.7.2　长杆碰撞466

10.7.3　球的跳飞468

10.7.4　间隙板碰撞473

10.7.5　流体动力学冲撞475

10.7.6　各向异性介质的碰撞476

10.7.7　炸药-金属相互作用480

10.7.8　锥压垮484

10.8　计算破坏模型487

10.9　预测491

参考文献495

第十一章　高速碰撞模拟用三维计算机程序503

11.1　一般的程序特性504

11.2　拉格朗日型程序507

11.2.1　HEMP3D507

11.2.2　EPIC-3509

11.2.3　DYNA3D512

11.3.1 HULL514

11.3　欧拉型程序514

11.3.2 TRIOIL/TRIDORF517

11.3.3 METRIC519

11.3.4　K3521

11.4　混合型程序522

11.4.1　CELFE522

11.5　目前的发展524

11.6　总结527

附录A HEMP3D方程528

附录B HULL方程530

附录C 状态方程公式532

参考文献534