发射系统CAE分析

\"本书围绕航天发射系统设计分析中常见的力学问题和常用的计算机辅助分析（CAE）方法，对相关的理论基础、计算方法以及应用模型等进行较为系统的介绍。书中将发射系统CAE分析分为三个大类进行阐述，一是发射气体动力学与计算流体力学分析，主要对象是燃气射流及其与不同环境的相互作用特性；二是发射系统结构力学与有限元分析，主要内容是发射系统的刚强度及动态响应特性；三是发射动力学与计算多体动力学分析，重点考察发射系统在发射、运输及操瞄状态下的动力学响应特征。 本书可作为航天发射技术、兵器发射理论与技术等学科专业的学生教材，也可作为相关领域工程技术人员的参考书。 \"

傅德彬，男，1978年生，博士，北京理工大学副教授。主要从事兵器发射理论与技术、航天发射技术相关的气体动力学、多体动力学以及结构力学的教学和科研工作。承担国家自然科学基金项目、国防基础研究基金项目、基础加强重点项目课题以及型号预研等多项研究工作，涉及陆基车载发射、地下井发射、水面及水下发射、空中发射分离等领域，发表学术论文五十余篇，申请及授权发明专利十余项，编写出版《数值仿真及其在航天发射技术中的应用》。先后承担或参与“燃气射流动力学”、“现代内弹道学II”、“CAE及其在航天技术中的应用”、“发射系统CAE”等本科生和研究生课程的设计及教学工作。作者在本书中着力于将发射系统专业知识与数值计算方法相融合，将发射系统设计研究中与计算机辅助分析（CAE）有关的新成果、新进展、新应用等融入到教学内容中。

基础篇 第1章 绪论 1.1 发射系统与CAE发展概况 1.1.1 火箭导弹发射系统 1.1.2 CAE技术的发展及应用 1.2 发射系统典型CAE分析 1.2.1 发射气体动力学分析 1.2.2 发射装置结构分析 1.2.3 发射动力学响应分析 思考题 第2章 发射气体动力学数值模拟基础 2.1 发射气体动力学模型及方程 2.1.1 气体流动的基本变量及特性 2.1.2 气体流动的控制方程 2.1.3 控制方程的定解条件 2.2 流动问题的数值计算 2.2.1 雷诺平均方法与湍流模型 2.2.2 流动方程的数值离散方法 2.2.3 流动数值计算模型设置 2.2.4 流动分析常用软件与应用流程 思考题 第3章 发射系统设计与结构有限元基础 3.1 发射系统结构分析基础 3.1.1 结构分析基本变量及关联关系 3.1.2 结构力学基本方程与边界条件 3.1.3 结构分析基本原理与求解方法 3.2 结构有限元分析基础 3.2.1 结构有限元分析方法 3.2.2 有限元单元性质与边界处理 3.2.3 结构动力学有限元分析模型 3.2.4 结构分析中的非线性模型 3.3 结构分析CAE软件应用 3.3.1 分析模型及离散方式 3.3.2 载荷形式与连接条件 3.3.3 计算精度及收敛性 3.3.4 结构分析常用软件及应用流程 思考题 第4章 发射系统动力学与计算多体动力学基础 4.1 发射系统动力学基础 4.1.1 动力学问题的分类和概念 4.1.2 运动定律和动力学定理 4.1.3 动力学普遍方程 4.1.4 多体系统动力学基础 4.2 多刚体系统动力学 4.2.1 刚体的运动描述 4.2.2 约束与约束方程 4.2.3 运动学与动力学模型 4.2.4 动力学方程的数值方法 4.3 发射动力学分析CAE软件应用 4.3.1 多体动力学工具及应用流程