《航天發射場數值分析技術研究與套用》是2016年5月出版的圖書，作者是王金安。
基本介紹
- 中文名：書名航天發射場數值分析技術研究與套用
- 作者：王金安等
- 出版時間：2016年5月
- 出版社： 國防工業出版社
- 頁數：353 頁
- ISBN：978-7-118-10873-6
- 定價：88.00 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- 版 次：1版1次
- 字數：434
- 中圖分類：V55
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書是國內第一本全面系統介紹航天發射場數值分析技術研究與套用的專著 全書從基本原理、套用方法、典型案例三個方面介紹了結構動力學、計算流體力學、多剛體系統動力學在航天發射場非標機械設備、加注設備、空調設備等專業的典型套用和取得的效果
全書共分為6 章第1 章是總論描述了航天發射場設施設備的組成、特點和未來發展趨勢介紹了數值仿真技術的理論以及在發射場中的套用體系第2、3 章分別介紹了結構動力學的基本原理和有限元分析方法進而以發射場電纜擺桿結構最佳化設計與評估以及迴轉平台結構動力特性評估與最佳化為背景重點進行了結構動力學方法和有限元分析方法在發射場典型案例中的套用分析第4、5 章分別介紹了流體與傳熱的基本原理和CFD 分析基本方法進而以發射場推進劑升降溫系統能力評估與最佳化以及低溫推進劑加注過程中的間歇泉效應分析為背景重點進行了CFD 分析方法在發射場典型案例中的套用分析第6 章介紹了多剛體系統動力學的基本原理重點分析了多剛體動力學方法在發射場脫落電連線器動力學分析中的套用本書適用於從事航天發射的總體人員、工程技術人員和指揮管理人員學習使用也可作為相關科研單位及高等院校的教學參考書
目錄
第1章總論 1
1.1航天發射場設施設備組成 1
1.2航天發射場設施設備特點 6
1.3航天發射場未來發展趨勢 7
1.3.1航天發射場現狀 7
1.3.2航天發射場發展趨勢 8
1.4數值仿真技術理論與發展趨勢 9
1.4.1數值分析技術的基礎理論 10
1.4.2國內外研究現狀及發展趨勢 11
1.5航天發射場數值仿真技術體系 14
1.5.1總體思路 14
1.5.2體系組成 15
第2章結構分析基本原理 17
2.1基本概念和原理 17
2.1.1一些基本概念 17
2.1.2應力的表示 21
2.1.3應變的表示 24
2.1.4廣義胡克定律 25
2.1.5強度理論 27
2.1.6彈性問題的能量表示 29
2.2線彈性靜力分析模型 30
2.2.1基本模型方程 31
2.2.2常用簡化模型 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試函式法 40
2.3.3虛功原理與最小勢能原理 42
2.4結構動力學基本原理 44
2.4.1結構動力問題的特點 44
2.4.2結構動力問題的分類 44
2.4.3結構系統的動力自由度及其離散 45
2.4.4振動能量耗散與阻尼力 46
2.4.5建立運動方程的方法綜述 46
2.5多體系統結構動力學基礎 48
2.5.1基本概念與原理 48
2.5.2動力學方程 68
第3章結構有限元分析基本方法 84
3.1有限元分析原理 84
3.1.1二桿結構計算方法 84
3.1.2有限元分析基本思路 88
3.1.3單元性質與特徵處理 91
3.1.4單元載荷與邊界處理 98
3.2結構有限元分析中的常見問題 100
3.2.1計算模型的選擇 100
3.2.2幾何模型的簡化 100
3.2.3離散方式與單元選擇 102
3.2.4邊界條件與連線條件 105
3.2.5收斂性、誤差估計與改善精度的方法 109
3.3其他類型的結構有限元分析 111
3.3.1材料非線性問題 111
3.3.2幾何非線性問題 113
3.3.3接觸非線性問題 119
3.3.4結構穩定性問題 121
3.3.5結構動力學分析 123
3.4有限元商業軟體 127
3.4.1軟體基本構成與操作 127
3.4.2常用有限元商業軟體簡介 128
3.5電纜擺桿結構最佳化設計與評估 129
3.5.1電纜擺桿組成結構和負載 130
3.5.2有限元建模 132
3.5.3仿真分析 134
3.5.4試驗對比與分析 138
3.6迴轉平台結構動力特性評估與最佳化 140
3.6.1迴轉平台結構模型 140
3.6.2結構動力特性建模 144
3.6.3結構有限元建模 147
3.6.4結構動力特性評估 155
第4章流體與傳熱的基本原理 164
4.1流體力學基礎知識 164
4.1.1基本概念 164
4.1.2流體流動的分類 171
4.1.3氣體動力學基礎 172
4.2傳熱學基礎知識 178
4.2.1基本傳熱方式 179
4.2.2傳熱學基本方程 180
4.2.3傳熱過程與傳熱係數 181
4.3流體控制方程 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方程類型與定解條件 199
4.3.4雷諾平均方程 203
4.3.5湍流模型 205
第5章流體與傳熱數值計算 212
5.1流體與傳熱數值計算方法 212
5.1.1模型方程的離散與計算 212
5.1.2流動與傳熱數值計算方法概述 215
5.1.3基於通用控制方程的離散過程 217
5.1.4基於矢量方程的離散過程 221
5.1.5求解方法 227
5.2流體與傳熱計算中的常見問題 229
5.2.1計算格線 229
5.2.2邊界類型與參數設定 232
5.2.3邊界上的湍流參數 234
5.2.4收斂條件 236
5.2.5改善收斂性和計算精度的其他方法 238
5.3CFD 商業軟體 240
5.3.1CFD 軟體通用流程與基本組成 241
5.3.2常用CFD 商業軟體介紹 242
5.4基於CFD 的臍帶塔溫度保障能力評估 243
5.4.1臍帶塔封閉環境傳熱的數學模型 246
5.4.2基於CFD 的仿真建模 247
5.4.3小結 259
5.5 基於CFD 的推進劑升降溫系統能力評估與最佳化 260
5.5.1調溫的數學物理模型 261
5.5.2基於CFD 的調溫過程仿真分析 262
5.5.3結論及展望 267
5.6低溫推進劑加注過程中的間歇泉效應分析 268
5.6.1數學物理模型 268
5.6.2基於CFD 的間歇泉效應仿真 274
第6章多剛體系統動力學 287
6.1多體系統動力學概述 287
6.1.1多體系統動力學研究現狀 287
6.1.2多體系統模型要素與拓撲描述 292
6.1.3多體系統動力學計算方法 293
6.2多剛體系統動力學 295
6.2.1剛體的運動描述 295
6.2.2運動學與動力學模型 299
6.2.3動力學方程的數值方法 304
6.3剛柔耦合動力學模型 313
6.3.1柔性體的運動描述 313
6.3.2剛柔耦合動力學方程 314
6.4多體系統傳遞矩陣法 318
6.4.1經典傳遞矩陣方法 318
6.4.2多剛體系統離散時間傳遞矩陣法 320
6.5多體系統動力學商業軟體 326
6.5.1動力學分析商業軟體ADAMS 簡介 328
6.5.2ADAMS 軟體基本構成與操作 330
6.6脫落電連線器的多體系統動力學分析 333
6.6.1對接鎖緊及分離過程的分析建模 334
6.6.2脫落電連線器的三維建模 340
6.6.3基於ADAMS 的運動過程仿真分析 343
參考文獻 352
