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第1章 总论1

1.1 航天发射场设施设备组成1

1.2 航天发射场设施设备特点6

1.3 航天发射场未来发展趋势7

1.3.1 航天发射场现状7

1.3.2 航天发射场发展趋势8

1.4 数值仿真技术理论与发展趋势9

1.4.1 数值分析技术的基础理论10

1.4.2 国内外研究现状及发展趋势11

1.5 航天发射场数值仿真技术体系14

1.5.1 总体思路14

1.5.2 体系组成15

第2章 结构分析基本原理17

2.1 基本概念和原理17

2.1.1 一些基本概念17

2.1.2 应力的表示21

2.1.3 应变的表示24

2.1.4 广义胡克定律25

2.1.5 强度理论27

2.1.6 弹性问题的能量表示29

2.2 线弹性静力分析模型30

2.2.1 基本模型方程31

2.2.2 常用简化模型35

2.2.3 基本定理和原理37

2.3 模型方程的求解方法38

2.3.1 直接法38

2.3.2 试函数法40

2.3.3 虚功原理与最小势能原理42

2.4 结构动力学基本原理44

2.4.1 结构动力问题的特点44

2.4.2 结构动力问题的分类44

2.4.3 结构系统的动力自由度及其离散45

2.4.4 振动能量耗散与阻尼力46

2.4.5 建立运动方程的方法综述46

2.5 多体系统结构动力学基础48

2.5.1 基本概念与原理48

2.5.2 动力学方程68

第3章 结构有限元分析基本方法84

3.1 有限元分析原理84

3.1.1 二杆结构计算方法84

3.1.2 有限元分析基本思路88

3.1.3 单元性质与特征处理91

3.1.4 单元载荷与边界处理98

3.2 结构有限元分析中的常见问题100

3.2.1 计算模型的选择100

3.2.2 几何模型的简化100

3.2.3 离散方式与单元选择102

3.2.4 边界条件与连接条件105

3.2.5 收敛性、误差估计与改善精度的方法109

3.3 其他类型的结构有限元分析111

3.3.1 材料非线性问题111

3.3.2 几何非线性问题113

3.3.3 接触非线性问题119

3.3.4 结构稳定性问题121

3.3.5 结构动力学分析123

3.4 有限元商业软件127

3.4.1 软件基本构成与操作127

3.4.2 常用有限元商业软件简介128

3.5 电缆摆杆结构优化设计与评估129

3.5.1 电缆摆杆组成结构和负载130

3.5.2 有限元建模132

3.5.3 仿真分析134

3.5.4 试验对比与分析138

3.6 回转平台结构动力特性评估与优化140

3.6.1 回转平台结构模型140

3.6.2 结构动力特性建模144

3.6.3 结构有限元建模147

3.6.4 结构动力特性评估155

第4章 流体与传热的基本原理164

4.1 流体力学基础知识164

4.1.1 基本概念164

4.1.2 流体流动的分类171

4.1.3 气体动力学基础172

4.2 传热学基础知识178

4.2.1 基本传热方式179

4.2.2 传热学基本方程180

4.2.3 传热过程与传热系数181

4.3 流体控制方程183

4.3.1 基本控制方程183

4.3.2 控制方程的不同表示186

4.3.3 方程类型与定解条件199

4.3.4 雷诺平均方程203

4.3.5 湍流模型205

第5章 流体与传热数值计算212

5.1 流体与传热数值计算方法212

5.1.1 模型方程的离散与计算212

5.1.2 流动与传热数值计算方法概述215

5.1.3 基于通用控制方程的离散过程217

5.1.4 基于矢量方程的离散过程221

5.1.5 求解方法227

5.2 流体与传热计算中的常见问题229

5.2.1 计算网格229

5.2.2 边界类型与参数设置232

5.2.3 边界上的湍流参数234

5.2.4 收敛条件236

5.2.5 改善收敛性和计算精度的其他方法238

5.3 CFD商业软件240

5.3.1 CFD软件通用流程与基本组成241

5.3.2 常用CFD商业软件介绍242

5.4 基于CFD的脐带塔温度保障能力评估243

5.4.1 脐带塔封闭环境传热的数学模型246

5.4.2 基于CFD的仿真建模247

5.4.3 小结259

5.5 基于CFD的推进剂升降温系统能力评估与优化260

5.5.1 调温的数学物理模型261

5.5.2 基于CFD的调温过程仿真分析262

5.5.3 结论及展望267

5.6 低温推进剂加注过程中的间歇泉效应分析268

5.6.1 数学物理模型268

5.6.2 基于CFD的间歇泉效应仿真274

第6章 多刚体系统动力学287

6.1 多体系统动力学概述287

6.1.1 多体系统动力学研究现状287

6.1.2 多体系统模型要素与拓扑描述292

6.1.3 多体系统动力学计算方法293

6.2 多刚体系统动力学295

6.2.1 刚体的运动描述295

6.2.2 运动学与动力学模型299

6.2.3 动力学方程的数值方法304

6.3 刚柔耦合动力学模型313

6.3.1 柔性体的运动描述313

6.3.2 刚柔耦合动力学方程314

6.4 多体系统传递矩阵法318

6.4.1 经典传递矩阵方法318

6.4.2 多刚体系统离散时间传递矩阵法320

6.5 多体系统动力学商业软件326

6.5.1 动力学分析商业软件ADAMS简介328

6.5.2 ADAMS软件基本构成与操作330

6.6 脱落电连接器的多体系统动力学分析333

6.6.1 对接锁紧及分离过程的分析建模334

6.6.2 脱落电连接器的三维建模340

6.6.3 基于ADAMS的运动过程仿真分析343

参考文献352