强脉冲X光热-力学效应研究方法概论

第1章 绪论

1.1 强脉冲X光基本特征

1.2 X光辐照热—力学效应简介

1.2.1 热效应

1.2.2 力学效应

1.3 X光热—力学效应研究手段

1.3.1 试验模拟

1.3.2 数值模拟和理论分析

参考文献

第2章 X光与物质的相互作用

2.1 引言

2.2 光电效应

2.2.1 光电效应截面

2.2.2 光电吸收系数

2.3 康普顿散射效应

2.3.1 散射运动学

2.3.2 康普顿散射系数

2.4 总吸收系数与总衰减系数

2.5 X光时间谱和能谱

2.5.1 X光时间谱

2.5.2 X光能谱

2.6 X光能量沉积

参考文献

第3章 固体材料的力学行为

3.1 应力及其描述

3.2 应变及其描述

3.3 固体的压剪特性

3.3.1 单向压缩

3.3.2 球形均匀压缩

3.3.3 剪切变形

3.3.4 广义胡克定律一～弹性本构关系

3.4 固体的屈服条件

3.4.1 单轴拉伸的应力一应变关系

3.4.2 常用屈服准则

3.4.3 后继屈服条件

3.5 应力空间中表述的塑性本构关系

3.6 热黏塑性材料的屈服准则和本构关系

3.6.1 不考虑应变硬化效应时的一维应力黏塑性本构关系

3.6.2 考虑应变硬化效应时的一维应力黏塑性本构关系

3.6.3 复杂应力状态下的无屈服面的黏塑性本构关系和超应力型黏塑性本构关系

3.6.4 几种常用的本构关系和计算公式

3.7 固体高压物态方程

3.7.1 Bridgman方程

3.7.2 Murnagham方程

3.7.3 固体Grnneisen物态方程

3.7.4 固体膨胀时的物态方程

3.8 多孔材料的物态方程

3.8.1 多孔材料在冲击压缩下的特点

3.8.2 物态方程的表述

参考文献

第4章 强脉冲X光热—力学效应一维分析方法

4.1 基本方程组

4.2 基本方程组离散

4.3 汽化反冲冲量确定

4.3.1 汽化反冲冲量的解析分析方法

4.3.2 汽化反冲冲量的数值分析方法

参考文献

第5章 强脉冲X光热—力学效应二维分析方法

5.1 引言

5.2 单元描述及坐标变换

5.3 单元基本力学量的表达

5.4 沙漏黏性的引入

5.5 四边形网格X光能量沉积

5.5.1 四边形网格中X光能量沉积的精确计算方法

5.5.2 四边形网格中X光能量沉积的简便计算方法

5.6 平面应变正交各向异性弹塑性应力一应变关系

5.6.1 平面应变正交各向异性弹性应力一应变关系

5.6.2 平面应变正交各向异性塑性应力一应变关系

5.7 二维各向异性材料屈服准则

5.7.1 概述

5.7.2 Tsai—HⅢ屈服准则

5.8 物态方程的引入及修正

5.8.1 PUFF物态方程的引入

5.8.2 弹性阶段PUFF物态方程的修正

5.8.3 塑性阶段PUFF物态方程的修正

5.9 材料主轴的旋转及客观应力率修正

5.9.1 各向异性材料主轴的旋转

5.9.2 客观应力率的修正

参考文献

第6章 典型材料强脉冲X光热—力学效应分析

6.1 铝锂合金强脉冲X光热—力学效应分析

6.1.1 汽化反冲冲量及烧蚀厚度

6.1.2 热击波传播基本特点

6.2 典型材料冲量耦合及X光透过率分析

6.2.1 不同单质元素X光冲量耦合及透过率分析

6.2.2 典型化合物X光冲量耦合及透过率分析

6.3 碳酚醛材料X光热—力学效应二维分析

6.3.1 弹塑性本构模型

6.3.2 X光能量沉积特点

6.3.3 热击波峰值传播规律

6.4 圆柱壳体强脉冲X光热—力学效应分析

6.4.1 材料模型

6.4.2 双层圆柱壳体X光能量沉积

6.4.3 双层圆柱壳体汽化反冲冲量

参考文献

第7章 模拟X光辐照效应试验技术

7.1 脉冲电子束试验技术

7.1.1试验原理

7.1.2 热击波测量技术

7.1.3 电子束喷射冲量耦合实验测量方法

7.2 软X光模拟试验技术

7.3 模拟X光辐照源热—力学现象等效性分析

7.3.1 软X光辐照效应能量沉积特点分析

7.3.2 电子束能量沉积特点

7.3.3 电子束与X光热—力学现象等效性分析

第8章 模拟X光结构响应试验技术

8.1 引言

8.2 试验加载设计及引爆技术

8.2.1 试验加载设计

8.2.2 引爆技术

8.3 冲量标定和校核

8.3.1 冲量标定

8.3.2 总冲量校核

第9章 强脉冲X光辐照下薄壳强度的解析分析

9.1 问题的提出和强度准则

9.2 弹性系统力学响应动静态转化的解析方法

9.3 脉冲载荷作用下薄壳结构强度的解析分析

9.3.1 计算情况和实现条件

9.3.2 脉冲冲量载荷计算的数学模型

9.3.3 脉冲载荷作用下圆柱壳体的强度分析

9.4 脉冲载荷作用下梁结构强度的解析分析

9.4.1 悬臂梁

9.4.2 两支点梁

第10章 热—力学效应不确定度分析

10.1 试验测量不确定分析

10.1.1 试验测量不确定度含义

10.1.2 测量不确定度的分类与评定

10.1.3 直接测量量不确定度的评定与表示举例

10.1.4 间接测量量不确定度的评定

10.2 数值模拟不确定度问题的提出

10.2.1 数值模拟不确定分析的必要性和意义

10.2.2 热击波数值模拟软件的模型分解

10.3 数值模拟不确定度分析

10.3.1 网格模型对不确定度的影响

10.3.2 离散模型对不确定度的影响

10.3.3 物态方程模型对不确定度的影响

参考文献

第11章 量纲分析及其在结构动力学响应中的应用

11.1 量纲分析基本理论概述

11.1.1 量纲的概念

11.1.2 Ⅱ定理

11.2 量纲分析的基本方法

11.2.1 Ⅱ定理的工程应用意义

11.2.2 量纲分析实例

11.2.3 量纲分析的一般步骤

11.3 量纲分析科学意义和工程应用价值

11.4 轴对称结构动力响应问题的量纲分析

11.4.1 正问题的提法

11.4.2 问题求解之量纲分析

11.4.3 对问题相似律的进一步分析

11.4.4 反问题的提出

11.4.5 反问题求解之量纲分析

参考文献

附录 各元素的光电效应参数

王道荣、刘佳琪、汤文辉等编著的《强脉冲X光热-力学效应研究方法概论》介绍了强脉冲X光热—力学效应研究的基本理论、方法及其对典型材料的应用和分析，主要包括强脉冲X光与材料作用机理、冲击载荷作用下固体材料力学行为的描述、强脉冲×光热—力学效应一维和二维数值模拟方法及其对典型材料的应用、模拟强脉冲X光辐照效应试验技术以及强脉冲X光辐照下结构力学响应的解析分析方法和无量纲分析方法。 本书取材经典，物理概念严谨，数学推导简明扼要，形成了一个集理论分析，试验验证和数值模拟于一体的完备的知识体系。 《强脉冲X光热-力学效应研究方法概论》可供从事强脉冲X光热—力学效应研究人员和工程技术人员参考，也可供工程力学、爆炸力学专业高年级本科生、研究生学习参考。