有限元方法：第5版 第3卷，流體動力學（簡體書）

《有限元方法》一書涵蓋了有限元的基本方法，以及這一方法在固體和結構力學、流體動力學問題中的應用。第1卷完整地介紹了有限元方法的基礎知識，適于本科生、研究生以及專業工程師學習。第2卷集中介紹了有限元方法在非線性固體和結構力學中的應用，適合這一領域內的研究生和專業工程師閱讀。本書為其第3卷，面向有一定流體力學基礎的讀者，集中介紹有限元方法在流動數值模擬中的應用。盡管本卷是與第1卷配套出版的，但對于通過其他途徑學習有限元方法的讀者，也適于單獨閱讀。內容包括： 特征分裂方法，這是一種統一算法，應用于亞音速、超音速和高超音速流動； 特征Galerkin方法的最新研究進展； 處理超音速和高超音速問題的最新方法； 解決自由表面問題中的最新進展； 研究周期短波問題的新方法； 計算機程序可在www.bh.com/companions/fem下載。

譯者前言
前言
1　引文及流體動力學方程
　1.1　本書所涉及流體力學問題的概述與分類
　1.2　流體力學控制方程
　1.3　不可壓縮（或近似不可壓縮）流動
　1.4　本章小結
　參考文獻
2　對流主導問題： 對流擴散方程的有限單元近似
　2.1　引言
　2.2　一維定常問題
　2.3　二維（或三維）定常問題
　2.4　定常問題——結論
　2.5　瞬態介紹
　2.6　基于特征線的方法
　2.7　標量變量的TaylorGalerkin方法
　2.8　定常條件
　2.9　非線性波和激波
　2.10　向量變量
　2.11　總結和結論
　參考文獻
3　可壓縮和不可壓縮流動的一般方法——特征分裂方法
　3.1　前言
　3.2　特征分裂方法（CBS）
　3.3　顯式、半隱式和近似隱式格式
　3.4　“避免”BabuskaBrezzi（BB）約束
　3.5　單步格式
　3.6　邊界條件
　3.7　無粘問題的兩步和單步算法
　3.8　結論
　參考文獻
4　不可壓縮層流——牛頓和非牛頓流體
　4.1　引言和基本方程
　4.2　無粘不可壓縮流動（有勢流）
　4.3　不可壓縮流動和近似不可壓縮流動的CBS算法
　4.4　邊界出口條件
　4.5　自適應網格加密
　4.6　為瞬時問題生成的自適應網格
　4.7　穩定對流項的重要性
　4.8　蠕流——混合和罰函數
　4.9　非牛頓流體——金屬與聚合體成形
　4.10　求解瞬態金屬成形問題的直接位移法
　4.11　總結
　參考文獻
5　自由表面，浮力和不可壓縮湍流
　5.1　前言
　5.2　自由表面流動
　5.3　浮力驅動的流動
　5.4　湍流
　參考文獻
6　可壓縮高速氣體流動
　6.1　引言
　6.2　控制方程
　6.3　邊界條件——亞音速和超音速流動
　6.4　數值近似和CBS算法
　6.5　激波捕捉
　6.6　Euler方程的一些簡單例子
　6.7　自適應加密和Euler問題中的激波捕捉
　6.8　定常中的三維非粘性示例
　6.9　二維和三維的瞬時問題
　6.10　二維粘性問題
　6.11　三維粘性問題
　6.12　邊界層——無粘Euler解的耦合
　6.13　總結
　參考文獻
7　淺水流問題
　7.1　引言
　7.2　淺水流方程的基礎
　7.3　數值近似
　7.4　應用實例
　7.5　干燥區域
　7.6　淺水輸運
　參考文獻
8　波
　8.1　引言與方程
　8.2　閉區域內的波——有限元模擬
　8.3　模擬表面波的難點
　8.4　底部摩擦和其他影響
　8.5　短波問題
　8.6　無界區域內的波（外表面波動問題）
　8.7　無界問題
　8.8　邊界阻尼
　8.9　與到外問題求解的連接
　8.10　無限元
　8.11　映射周期無限元
　8.12　Burnett和Holford橢圓形無限元
　8.13　波包無限元
　8.14　無限元的精度
　8.15　瞬態問題
　8.16　表面波的三維效應
　參考文獻
9　用計算機實現CBS算法
　9.1　引言
　9.2　數據輸入模塊
　9.3　求解模塊
　9.4　輸出模塊
　9.5　CBS流動程序可能的擴展
　參考文獻
附錄A　NavierStokes方程的非守恒形式
附錄B　求解對流擴散方程的非連續Galerkin方法
附錄C　基于邊界的有限元公式
附錄D　多重網格
附錄E　邊界層無粘流耦合
索引