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第1章　动态变形和波1

1.1　目的和方法1

1.2　本书的结构4

1.3　绳和弹簧的振动8

参考文献13

第2章　弹性波17

2.1　变形的动态传播17

2.2　圆柱杆中的弹性波18

2.3　弹性波的类型19

2.4　弹性波在连续介质中的传播22

2.5　扭转波波速的计算29

2.6　表面（Rayleigh）波30

2.7　弹性波：求和约定32

2.8　波的反射、折射和相互作用34

2.9　波动方程的通解37

2.10　圆柱杆中的弹性波：补充部分40

2.11　球形应力波44

2.12　用特征线法求解波方程46

参考文献48

第3章　塑性波49

3.1　引言49

3.2　单轴应力塑性波51

3.3　单轴应变塑性波55

3.4　复合应力塑性波56

3.5　塑性波的其他研究58

3.6　有限长杆的碰撞59

3.6.1　Taylor实验59

3.6.2　Taylor实验的Wilkins-Guinan分析65

参考文献69

第4章　冲击波71

4.1 引言71

4.2　流体动力学处理方法73

4.2.1 基本假设73

4.3　碰撞79

4.4　冲击参数间的关系83

4.5　冲击波的实际波形84

参考文献86

第5章　冲击波：状态方程88

5.1　获得状态方程数据的实验方法88

5.2　状态方程的理论计算89

5.3　合金和混合物的状态方程96

5.4　多孔物质和疏松物质的状态方程100

5.5　和冲击波有关的温升104

参考文献107

第6章　守恒方程的微分形式和更复杂问题的数值解109

6.1　引言109

6.2　数学回顾110

6.3　流体流动112

6.4　欧拉和拉格朗日参考系114

6.5　守恒方程的微分形式115

6.5.1　质量守恒116

6.5.2　动量守恒117

6.5.3　能量守恒118

6.6 有限差分和人工粘性120

6.7　Hydorcodes123

参考文献127

7.1 引言128

第7章　冲击波的衰减、相互作用和反射128

7.2　冲击波的衰减131

7.3　冲击波的相互作用和反射134

参考文献143

第8章　冲击波引起的相变和化学变化144

8.1　引言144

8.2　相变热力学145

8.3　相变和Rankine-Hugoniot曲线147

8.4　材料的冲击相变151

8.5　冲击引起的熔化、固化和汽化154

8.6　拉应力脉冲引起的相变155

8.7　冲击引起化学反应156

参考文献160

第9章　炸药与材料的相互作用162

9.1 引言162

9.2　Gumey方程165

9.2.1　圆柱形装药165

9.2.2　球形装药166

9.2.3　不对称板形装药167

9.2.4　Gumey能168

参考文献171

第10章　爆轰172

10.1　引言172

10.2　守恒方程173

10.3　状态方程174

10.4　von Neumann峰和装药直径效应179

10.5　炸药与材料的相互作用182

10.6　在固体和液体炸药中爆轰的传播184

10.7　炸药的热起爆和冲击起爆185

参考文献188

第11章　实验技术：测试手段189

11.1　引言189

11.2　时间测试仪189

11.3　激光干涉仪191

11.4　压阻传感器194

11.5　压电传感器196

11.6　电磁速度传感器198

11.7　高速摄影和闪光X射线技术199

11.7.1 阴影照相术200

11.7.2　转镜式摄影机200

11.7.3 电子变像摄影机和高速电视摄影机201

11.7.4　闪光射线照像技术202

参考文献204

第12章　实验技术：产生动态变形的方法206

12.1　引言206

12.2　高应变率下的力学响应208

12.3.1 中等应变率的装置210

12.3　高应变率力学试验210

12.3.2　Hopkinson（或 Kolsky）杆212

12.3.3　膨胀环技术216

12.4　爆炸驱动装置218

12.4.1 线形波发生器和平面波发生器219

12.4.2　飞板加速220

12.5　轻气炮系统221

参考文献223

第13章　高应变率下的塑性变形225

13.1　引言225

13.2　经验本构方程226

13.3.1　位错动力学230

13.3 位错速度与施加应力的关系230

13.3.2　热激活位错运动234

13.3.3　位错阻尼机理239

13.3.4　位错运动的相对论效应242

13.3.5　小结250

13.4　以物理意义为基础的本构方程251

13.4.1　Zerilli-Armstrong模型255

13.4.2　力学阈值应力本构模型257

13.5　本构方程的实验验证259

13.6　塑性变形过程中的温升260

参考文献261

14.1　冲击波传播产生的强化265

第14章　冲击波作用下的塑性变形265

14.2　位错的形成271

14.2.1 Smith模型276

14.2.2　Hombogen模型276

14.2.3　对Smith模型和Hombogen模型的评述276

14.2.4　均匀位错成核278

14.2.5　Mogilevsky模型280

14.2.6　Weertman-Follansbee模型281

14.3　点缺陷的产生285

14.4　变形孪晶288

14.4.1　材料效应和冲击波参数288

14.4.2　机理290

14.5　位移／无扩散相变291

14.6　其他效应294

14.7　亚结构的力学稳定性297

14.8　陶瓷中的冲击波效应298

参考文献300

第15章　剪切带（热塑性剪切失稳）305

15.1　定性描述305

15.2　本构模型：初步分析310

15.3　本构模型：新进展313

15.4　冶金学方面320

参考文献327

16.1　引言：断裂力学基础329

第16章　动态断裂329

16.2　动态断裂的独特特征333

16.3　极限裂纹速度334

16.4　裂纹分枝（分叉）339

16.5　裂纹的应力波加载340

16.6　断裂韧性与应变率有关吗？342

16.7　动态断裂韧性的测定346

16.8　层裂350

16.8.1　定性描述350

16.8.2　定量层裂模型352

16.8.3　微观结构效应360

16.9.1　Mott破碎理论363

16.9　破碎363

16.9.2　Grady-Kipp模型和Grady模型365

16.9.3　破片的内损伤369

16.9.4　冲击作用下陶瓷的破碎371

参考文献374

附录377

第17章　应用378

17.1　引言378

17.2　聚能装药和爆炸成形弹丸380

17.2.1 射流形成和扩展理论381

17.3　侵彻390

17.4　装甲398

17.5　爆炸焊接404

17.6　爆炸成形和爆炸硬化409

17.7 粉末的冲击过程409

17.7.1 引言409

17.7.2 实验技术410

17.7.3 材料效应415

17.7.4 理论分析417

17.7.5 冲击引起相变与合成422

17.8 地质材料中的动态效应424

17.9 空间动力学事件428

参考文献430