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内容简介

　　《爆炸力学理论教程》以炸药爆炸为研究对象，包括爆炸与爆炸力学概述、连续介质力学基础、气体动力学基础、凝聚炸药爆轰过程、爆轰产物的一维飞散与推进作用、爆炸对固体的应力波作用、空气中爆炸冲击波作用、水土介质中的爆炸作用、爆炸力学数值模拟计算等九章内容，每章后附复习思考题。
　　《爆炸力学理论教程》主要用作兵器科学与技术学科弹药工程及相关领域的研究生教材，也可用作相关科研业务参考。

内页插图

目录

第一章 爆炸与爆炸力学概述
第一节 爆炸与炸药知识回顾
一、爆炸现象与类别
二、炸药的基本特征
三、炸药化学变化形式
第二节 爆炸力学概述
一、爆炸力学的内涵及其研究范畴与方法
二、爆炸力学的发展简史
三、本书主要内容
复习思考题

第二章 连续介质力学基础
第一节 张量与场论简介
一、张量及其运算
二、坐标变换与曲线坐标
三、场量定义及其运算
第二节 应力分析基本概念
一、条件与概念约定
二、应力张量
三、速度分解定律与应变率张量
第三节 流体动力学基本方程
一、流体运动的描述方法
二、质量体与控制体
三、局部导数和随体导数
四、流体动力学基本方程
第四节 本构方程与本构公理
一、本构方程
二、运动及其历史
三、变形梯度的极分解
四、本构公理
第五节 自由无限空间波动方程求解
一、单位脉冲函数
二、拉普拉斯变换与反变换
三、一维波动方程的一般解
四、脉冲点源自由无限空间波动方程求解
复习思考题

第三章 气体动力学基础
第一节 基本概念与基本关系
一、气体的物理性质
二、气体的状态参量与状态方程
三、热力学基本定律
四、波与声波
第二节 气体的平面一维等熵流动
一、平面一维等熵流动基本方程
二、增量形式的平面一维等熵流动基本方程
三、速度形式的平面一维等熵流动基本方程
四、平面一维等熵流动基本方程的求解
第三节 平面正冲击波
一、平面正冲击波的基本关系式
二、多方气体中平面正冲击波
三、冲击波的基本性质
四、冲击波的冲击绝热线与弱波的等熵线
五、平面冲击波在刚性壁面的正反射
复习思考题

第四章 凝聚炸药爆轰过程
一、凝聚炸药起爆过程
二、均质炸药的起爆机理与热起爆理论
三、非均质炸药的起爆机理与热点起爆理论
四、燃烧向爆轰的转变
五、凝聚炸药爆轰参数计算
六、冲击波理论与爆轰波C-J理论的统一
复习思考题

第五章 爆轰产物的一维飞散与推进作用
第一节 爆轰产物的一维飞散
一、条件约定
二、爆轰产物平面一维等熵飞散的状态参数计算
第二节 爆轰产物对刚性壁面的作用
一、对迎面刚性壁面的作用冲量
二、刚壁管侧壁上所受到的作用冲量
三、无壳装药爆炸对迎面刚壁的作用
四、接触爆炸时端部冲量的实验测定
第三节 接触爆炸对刚体的一维抛射
一、问题描述
二、问题求解
第四节 弹丸破片初速计算
一、弹丸装药爆轰与自然破片形成过程
二、轴对称爆轰问题
三、破片初速计算
复习思考题

第六章 爆轰对固体的应力波作用
第一节 固体应力波基础知识
一、炸药爆轰对固体作用的现象与分析
二、应力波
三、一维平面应力波
四、单向应变平面波
第二节 爆轰对固体接触面的作用
一、平面一维爆轰波与固体介质正反射的初始参数
二、爆炸对固体介质接触破坏的试验结果
第三节 层裂机理与参数计算
一、层裂破片的形成过程
二、层裂厚度的计算
三、层裂破片的飞散速度
复习思考题

第七章 空气中爆炸冲击波作用
第一节 空气冲击波的形成与传播
一、空气冲击波的形成
二、空气冲击波的传播
三、空气冲击波在刚性壁面上的反射
四、空气冲击波的环流作用
第二节 空气冲击波初始参数
一、前提约定
二、中间参数计算
三、空气冲击波初始参数
第三节 空气冲击波的爆炸相似律与参数计算
一、量纲理论基础知识
二、爆炸相似律
三、空气冲击波参数的理论分析
四、空气冲击波参数的工程计算
第四节 空气冲击波的作用
一、冲击波对人员的作用
二、冲击波对坚固目标的作用
复习思考题

第八章 水土介质中的爆炸作用
第一节 水中爆炸作用
一、水介质力学特征
二、水中爆炸的基本现象
三、水中冲击波基本方程与状态参数
四、水中冲击波的传播
第二节 土中爆炸
一、无限均匀土石介质中爆炸的基本现象
二、土石中的冲击波和压缩波
三、战斗部在土中的爆破
复习思考题

第九章 爆炸力学数值模拟
第一节 数值模拟方法概述
一、模拟的概念
二、计算机模拟
三、爆炸力学数值模拟方法
第二节 ANSYS／LS-DYNA在爆炸力学中的应用
一、LS-DYNA分析的一般流程
二、土体爆炸效应数值模拟
第三节 数值模拟程序的物理考核
一、药型罩微元的压合速度
二、射流速度
三、射流对钢材的破甲深
四、讨论
复习思考题
参考文献

前言/序言

　　兵器科学与技术学科弹药工程领域的研究生，理应系统掌握爆炸力学的基础理论。目前公开出版的爆炸力学相关教材甚多，但存在与数学和力学等基础性内容脱节、工程应用内容偏多或篇幅过长等问题，难以满足对基础知识要求较高、需要深入进行理论探索的研究生教学需要，且教学使用多有不便。因此，有必要提供一部既能保持知识体系相对完整，又具有良好针对性，内容聚焦、使用方便的爆炸力学研究生教材。
　　本书以炸药爆炸为研究对象，着重阐释爆炸的发生发展及其力学效应，共分九章。主要内容如下：
　　第一章爆炸与爆炸力学概述，简要回顾爆炸现象和类别、炸药基本特性与化学变化形式，约定爆炸力学内涵与研究范畴，介绍爆炸力学研究方法和发展简史，为本课程的学习建立基本知识框架。
　　第二章连续介质力学基础，简要介绍张量和场论、应力分析、流体动力学基本方程、本构方程与本构公理、自由空间波动方程求解等相关基础知识，为本课程学习提供必要的数学和力学基础。
　　第三章气体动力学基础，简要介绍气体的物理性质、气体的状态参量与状态方程、热力学基础、波与声波，着重阐释气体的平面一维流动和平面正冲击波，为学习爆轰过程和爆轰产物飞散等内容提供力学基础。
　　第四章凝聚炸药爆轰过程.简要介绍炸药起爆过程与稳定爆轰条件、均质炸药起爆的热爆炸理论、非均质炸药起爆的热点理论、燃烧向爆轰的转变、冲击波理论与爆轰波C-J理论的统一，着重阐释凝聚炸药爆轰参数计算，以揭示炸药爆炸的发生和发展规律，为研究爆炸的力学效应奠定必要基础。
　　第五章爆轰产物的一维飞散与推进作用，主要介绍爆轰产物的一维飞散、接触爆炸对刚性壁面的作用、接触爆炸对刚性物体的一维抛射，简要介绍弹丸破片初速计算，为研究爆炸的力学效应提供典型示范。
　　第六章爆炸对固体的应力波作用，主要介绍炸药爆轰对固体作用的基本现象、动载固体应力波基本知识、爆轰对固体接触面的作用、层裂机理与参数计算，为研究爆炸对固体物质的力学效应建立理论基础。
　　第七章空气中爆炸冲击波作用，主要介绍空气中爆炸的基本现象、量纲理论与爆炸相似律、空气冲击波参数计算，为研究爆炸对气体介质的力学效应建立理论基础。
　　第八章水土介质中的爆炸作用，简要介绍水中爆炸作用、土石介质中爆炸作用，为研究爆炸对类似介质的力学效应提供理论指导。
　　第九章爆炸力学数值模拟计算，概述数值模拟方法，以AN-SYS/LS-DYNA软件为例介绍数值模拟方法在爆炸力学领域中的应用，阐释数值模拟计算的实验验证与修正等内容，为运用数值模拟方法研究解决爆炸力学问题提供理论指导和实践示范。
　　本书第一章～第四章由罗兴柏编写，第五章和第七章由丁玉奎和罗兴柏合编，第六章和第八章由张玉令和罗兴柏合编，第九章由张玉令编写，全书统稿和审改由罗兴柏负责。
　　笔者力求用数学语言阐释建立爆炸力学的完整知识体系，以求打牢理论基础，追求用科学态度批判审视现有研究成果以求培育创新精神，但深感自身理论功底和能力水平不足，研究方法多属探索，研究结论有待检验，敬请读者体察鉴谅，亦以批判的态度对待笔者一家之言。
　　限于笔者水平，错误疏漏之处难免，真诚欢迎读者批评指正。
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