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第一章 材料和结构的动力学行为1

1.1 引言1

1.2 结构动力学问题3

1.3 波传播问题12

1.4 综合问题17

1.5 小结18

参考文献19

第二章 波的传播与碰撞问题25

2.1 引言25

2.2 杆与板中波的传播27

2.2.1 介质中的波动描述27

2.2.2 碰撞杆中的波动描述33

2.3 波动描述的不足38

2.4 弯曲波40

2.5 波的反射和透射40

2.5.1 不连续截面和不同的材料42

2.5.2 波在不连续截面中传播43

2.5.3 层状介质43

2.5.4 斜碰撞48

2.6 动态断裂48

2.7 小结51

参考文献53

第三章 固体中的冲击波56

3.1 引言56

3.2 单轴应变57

3.3 波的传播61

3.4 冲击加载下的守恒方程——Rankine-Hugoniot跳跃条件63

3.5 Hugoniot方程64

3.5.1 U—u平面65

3.5.2 P—V平面66

3.5.3 P—u平面68

3.6 状态方程68

3.6.1 Mie-Gruneisen状态方程70

3.6.2 Tillotson状态方程71

3.6.3 爆轰产物状态方程72

3.7 小结73

参考文献75

第四章 快速、瞬态现象的数值建模77

4.1 引言77

4.2 空间离散化79

4.2.1 有限差分法84

4.2.2 有限元法88

4.3 Lagrangian网格描述93

4.3.1 网格特性93

4.3.2 接触—碰撞关系95

4.3.3 大变形101

4.4 人工粘性104

4.5 时间积分108

4.6 本构模型111

4.6.1 金属材料本构描述113

4.6.2 非金属材料本构描述117

4.7 问题的范围120

4.8 小结122

参考文献122

第五章 流体动力学程序实际执行过程131

5.1 引言131

5.2 前处理131

5.3 计算处理134

5.3.1 速度和位移135

5.3.2 接触136

5.3.3 应变和应变率142

5.3.4 应力、破坏和惰性材料能量143

5.3.5 炸药材料的压力和能量149

5.3.6 节点力150

5.4 循环处理152

参考文献152

第六章 纯拉格朗日计算的替代方法155

6.1 引言155

6.2 欧拉程序158

6.2.1 欧拉程序介绍158

6.2.2 材料的分界面和输运162

6.3 任意拉格朗日—欧拉（ALE）方法173

6.4 欧拉—拉格朗日耦合计算175

6.5 光滑粒子流体动力学方法（SPH）184

参考文献190

第七章 高应变率下材料行为的实验方法196

7.1 引言196

7.2 分离式霍布金森压杆（Kolsky装置）197

7.3 泰勒圆柱碰撞实验204

7.4 膨胀环206

7.5 平板撞击实验208

7.6 压剪实验210

7.7 小结212

参考文献213

第八章 动态问题数值模拟的计算实践216

8.1 引言216

8.2 困难217

8.3 计算实践理想化219

8.4 人的因素220

8.5 与计算网格相关的问题221

8.5.1 单元纵横比221

8.5.2 单元排列222

8.5.3 均匀和变化的网格224

8.5.4 网格间的不连贯变化230

8.6 数值计算的简化233

8.7 小结237

参考文献238