航天发射场数值分析技术研究与应用 作者:王金安,贾立德 编著出版时间: 2016年版内容简介 《航天发射场数值分析技术研究与应用》是国内一本全面系统介绍航天发射场数值分析技术研究与应用的专著。全书从基本原理、应用方法、典型案例三个方面介绍了结构动力学、计算流体力学、多刚体系统动力学在航天发射场非标机械设备、加注设备、空调设备等专业的典型应用和取得的效果。全书共分为6章,第1章是总论,描述了航天发射场设施设备的组成、特点和未来发展趋势,介绍了数值仿真技术的理论以及在发射场中的应用体系;第2、3章分别介绍了结构动力学的基本原理和有限元分析方法,进而以发射场电缆摆杆结构优化设计与评估以及回转平台结构动力特性评估与优化为背景,重点进行了结构动力学方法和有限元分析方法在发射场典型案例中的应用分析;第4、5章分别介绍了流体与传热的基本原理和CFD分析基本方法,进而以发射场推进剂升降温系统能力评估与优化以及低温推进剂加注过程中的间歇泉效应分析为背景,重点进行了CFD分析方法在发射场典型案例中的应用分析;第6章介绍了多刚体系统动力学的基本原理,重点分析了多刚体动力学方法在发射场脱落电连接器动力学分析中的应用。《航天发射场数值分析技术研究与应用》适用于从事航天发射的总体人员、工程技术人员和指挥管理人员学习使用.也可作为相关科研单位及高等院校的教学参考书。目录第1章 总论1.1 航天发射场设施设备组成1.2 航天发射场设施设备特点1.3 航天发射场未来发展趋势1.3.1 航天发射场现状1.3.2 航天发射场发展趋势1.4 数值仿真技术理论与发展趋势1.4.1 数值分析技术的基础理论1.4.2 国内外研究现状及发展趋势1.5 航天发射场数值仿真技术体系1.5.1 总体思路1.5.2 体系组成第2章 结构分析基本原理2.1 基本概念和原理2.1.1 一些基本概念2.1.2 应力的表示2.1.3 应变的表示2.1.4 广义胡克定律2.1.5 强度理论2.1.6 弹性问题的能量表示2.2 线弹性静力分析模型2.2.1 基本模型方程2.2.2 常用简化模型2.2.3 基本定理和原理2.3 模型方程的求解方法2.3.1 直接法2.3.2 试函数法2.3.3 虚功原理与最小势能原理2.4 结构动力学基本原理2.4.1 结构动力问题的特点2.4.2 结构动力问题的分类2.4.3 结构系统的动力自由度及其离散2.4.4 振动能量耗散与阻尼力2.4.5 建立运动方程的方法综述2.5 多体系统结构动力学基础2.5.1 基本概念与原理2.5.2 动力学方程第3章 结构有限元分析基本方法3.1 有限元分析原理3.1.1 二杆结构计算方法3.1.2 有限元分析基本思路3.1.3 单元性质与特征处理3.1.4 单元载荷与边界处理3.2 结构有限元分析中的常见问题3.2.1 计算模型的选择3.2.2 几何模型的简化3.2.3 离散方式与单元选择3.2.4 边界条件与连接条件3.2.5 收敛性、误差估计与改善精度的方法3.3 其他类型的结构有限元分析3.3.1 材料非线性问题3.3.2 几何非线性问题3.3.3 接触非线性问题3.3.4 结构稳定性问题3.3.5 结构动力学分析3.4 有限元商业软件3.4.1 软件基本构成与操作3.4.2 常用有限元商业软件简介3.5 电缆摆杆结构优化设计与评估3.5.1 电缆摆杆组成结构和负载3.5.2 有限元建模3.5.3 仿真分析3.5.4 试验对比与分析3.6 回转平台结构动力特性评估与优化3.6.1 回转平台结构模型3.6.2 结构动力特性建模3.6.3 结构有限元建模3.6.4 结构动力特性评估第4章 流体与传热的基本原理4.1 流体力学基础知识4.1.1 基本概念4.1.2 流体流动的分类4.1.3 气体动力学基础4.2 传热学基础知识4.2.1 基本传热方式4.2.2 传热学基本方程4.2.3 传热过程与传热系数4.3 流体控制方程4.3.1 基本控制方程4.3.2 控制方程的不同表示4.3.3 方程类型与定解条件4.3.4 雷诺平均方程4.3.5 湍流模型第5章 流体与传热数值计算5.1 流体与传热数值计算方法5.1.1 模型方程的离散与计算5.1.2 流动与传热数值计算方法概述5.1.3 基于通用控制方程的离散过程5.1.4 基于矢量方程的离散过程5.1.5 求解方法5.2 流体与传热计算中的常见问题5.2.1 计算网格5.2.2 边界类型与参数设置5.2.3 边界上的湍流参数5.2.4 收敛条件5.2.5 改善收敛性和计算精度的其他方法5.3 CFD商业软件5.3.1 CFD软件通用流程与基本组成5.3.2 常用CFD商业软件介绍5.4 基于CFD的脐带塔温度保障能力评估5.4.1 脐带塔封闭环境传热的数学模型5.4.2 基于CFD的仿真建模5.4.3 小结5.5 基于CFD的推进剂升降温系统能力评估与优化5.5.1 调温的数学物理模型5.5.2 基于CFD的调温过程仿真分析5.5.3 结论及展望5.6 低温推进剂加注过程中的间歇泉效应分析5.6.1 数学物理模型5.6.2 基于CFD的间歇泉效应仿真第6章 多刚体系统动力学6.1 多体系统动力学概述6.1.1 多体系统动力学研究现状6.1.2 多体系统模型要素与拓扑描述6.1.3 多体系统动力学计算方法6.2 多刚体系统动力学6.2.1 刚体的运动描述6.2.2 运动学与动力学模型6.2.3 动力学方程的数值方法6.3 刚柔耦合动力学模型6.3.1 柔性体的运动描述6.3.2 刚柔耦合动力学方程6.4 多体系统传递矩阵法6.4.1 经典传递矩阵方法6.4.2 多刚体系统离散时间传递矩阵法6.5 多体系统动力学商业软件6.5.1 动力学分析商业软件ADAMS简介6.5.2 ADAMS软件基本构成与操作6.6 脱落电连接器的多体系统动力学分析6.6.1 对接锁紧及分离过程的分析建模6.6.2 脱落电连接器的三维建模6.6.3 基于ADAMS的运动过程仿真分析参考文献 上一篇: 航天发射科学与技术 航天发射地面支持技术 何家声 编著 2015年版 下一篇: 航天发射科学与技术 航天发射总体技术 赵瑞兴 编著 2015年版