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目次
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《高速侵徹動力學――工程模型和方法》共29章，主要針對剛性彈體高速正侵徹靶板問題，全面描述了剛性彈體高速侵徹各種靶板的工程公式，並闡述了使用近似模型研究傳統和非傳統侵徹力學問題的可能性與有效性。主要內容包括彈體侵徹混凝土、金屬、地質類材料的經驗公式和解析模型，間隔和分層對靶板抗彈性能的影響及多層靶板優化，彈體侵徹各種靶板時頭部形狀優化，陶瓷-金屬複合裝甲靶板優化及噴氣增速彈體建模與優化控制，分段彈體侵徹效率和優化，反問題在侵徹力學中的應用和信息不完整情況下彈體彈道特性的預測等。
目次
目錄
前言
第一篇 侵徹問題建模傳統方法
第1章 局部作用模型 3
1.1 局部作用理論基礎 5
1.2 彈靶作用面 8
1.3 三維彈體的一般關係 11
1.4 回轉體彈體兩項式模型 15
1.5 平均局部作用模型和一般近似法 20
1.6 平均兩項式模型 23
1.7 平均三項式模型 30
1.8 簡化模型 31
第2章 空腔膨脹理論 33
2.1 引言 34
2.2 球形空腔膨脹理論 35
2.3 柱形空腔膨脹理論 36
2.4 空腔膨脹理論和局部作用模型 37
第二篇 混凝土靶侵徹
第3章 混凝土靶侵徹經驗公式 41
3.1 引言 42
3.2 統一的方法 43
3.3 修正的Petry公式 46
3.4 BRL公式 48
3.5 Whiffen公式 48
3.6 ACE公式 49
3.7 Ammann-Whitney公式 49
3.8 改進的NDRC公式 50
3.9 Kar公式 51
3.10 Healey-Weissman公式 52
3.11 Bechtel公式 52
3.12 Stone-Webster公式 52
3.13 CEA-EDF公式 53
3.14 Degen公式 53
3.15 Chang公式 54
3.16 Haldar-Miller公式 54
3.17 Haldar-Hamieh-Miller公式 55
3.18 Hughes公式 56
3.19 Adeli-Amin公式 57
3.20 CRIEPI公式 58
3.21 Vretblad(British)公式 59
3.22 UKAEA-CEGB-NNC公式 59
3.23 Young公式 61
3.24 UMIST公式 66
3.25 馬來西亞-UTHM公式 69
3.26 TM 5-855-1公式 70
3.27 侵徹帶有預開孔靶板的Folsom公式 71
3.28 其他公式 72
3.29 經驗公式的比較及其試驗驗證 72
第4章 混凝土靶侵徹解析模型 95
4.1 半無限靶 96
4.2 有限厚靶 112
第三篇 金屬靶侵徹
第5章 金屬靶侵徹經驗公式 119
5.1 早期的侵徹深度經驗公式 120
5.2 De Marre公式及其修正公式 120
5.3 Charters-Locke公式 121
5.4 THOR公式 121
5.5 SRI公式 123
5.6 Fuchs公式及其修正 123
5.7 BRL公式 124
5.8 Grabarek公式 124
5.9 Healey-Weissman公式 125
5.10 Lambert-Jonas公式 125
5.11 Kar公式 127
5.12 SwRI公式 127
5.13 Othe公式 129
5.14 Neilson公式 129
5.15 Jowett公式 130
5.16 Wen-Jones公式 130
5.17 修正的SRI-Neilson公式130
5.18 Jones-Kim公式 131
5.19 Aly-Li公式 131
5.20 其他公式 132
第6章 金屬靶侵徹解析模型 133
6.1 引言 135
6.2 早期的靜態空腔膨脹模型 136
6.3 動量和能量平衡方法 138
6.4 非空腔膨脹方法 144
6.5 准動態空腔膨脹模型 147
6.6 動態空腔膨脹模型 153
6.7 簡化模型 155
6.8 沖塞和多階段侵徹模型 158
6.9 其他貫穿模型 162
第四篇 地質類靶侵徹
第7章 地質類靶侵徹經驗公式 167
7.1 早期的侵徹深度經驗公式 167
7.2 Petri公式(1910年) 168
7.3 20世紀60年代提出的公式 169
7.4 修正的Young公式 169
7.5 Berezan公式 171
7.6 修正的Berezan公式 172
7.7 Zabudsky公式 173
7.8 Kar公式 174
7.9 Adeli-Amin-Sierakowski公式 175
7.10 侵徹岩石WES公式 175
7.11 侵徹土壤WES公式 177
7.12 侵徹沙子Allen-Mayfield-Morrison公式 177
7.13 侵徹土壤DAFL公式 178
7.14 三項式公式 179
7.15 ConWer-FOI公式 179
7.16 其他公式 180
第8章 地質類靶侵徹解析模型 181
8.1 MSU模型 182
8.2 侵徹冰的Ross-Hanagud模型 186
8.3 SNL模型 186
8.4 其他模型 192
第五篇 一些特殊的反問題
第9章 反問題的理論基礎 197
9.1 問題建模 198
9.2 可分離變量方程 199
9.3 線性方程 204
9.4 伯努利方程 205
第10章 反問題在侵徹力學中的應用 207
10.1 引言 208
10.2 高速侵徹混凝土 208
10.3 低速侵徹顆粒介質 212
第六篇 基本彈體的侵徹和貫穿預測方法
第11章 簡化的預測方法 219
11.1 問題建模 220
11.2 問題求解 221
11.3 算例 223
第12章 完整的預測方法 226
12.1 問題建模 227
12.2 問題求解 230
12.3 算例 234
第七篇 不同侵徹問題彈體形狀優化
第13章 彈體形狀優化研究綜述 241
13.1 引言 241
13.2 使用間接準則優化 241
13.3 使用直接準則優化 242
13.4 對一些方法的評論 245
第14章 變摩擦係數侵徹 248
14.1 彈道特性建模 249
14.2 彈體形狀優化 262
第15章 半無限混凝土靶 271
15.1 侵徹模型 271
15.2 彈體形狀優化 274
第16章 有限厚金屬靶 279
16.1 問題建模 280
16.2 求解方法 283
16.3 彈體形狀優化 283
第17章 纖維增強複合材料層合板 287
17.1 引言 288
17.2 數學模型 289
17.3 彈體形狀優化 294
17.4 結束語 298
第八篇 分段彈體侵徹效率
第18章 高速撞擊的簡化離散模型 301
18.1 問題建模 302
18.2 基於兩項式彈靶作用模型的問題研究 303
18.3 基於Young公式的問題研究 309
18.4 通用侵徹模型 310
第19章 高速撞擊的廣義離散和連續模型 316
19.1 基於廣義離散模型問題研究 317
19.2 基於連續模型問題研究 324
19.3 結束語 331
第20章 超高速撞擊 332
20.1 問題建模 332
20.2 整體彈體與分段彈體侵徹深度對比 333
20.3 佳分段方式 334
20.4 分段彈體數量對侵徹深度影響 335
20.5 方法的驗證 335
第九篇 噴氣推進增速彈體建模和優控制
第21章 兩項式侵徹模型的應用 341
21.1 問題建模 343
21.2 問題的理論分析 345
21.3 問題的數值分析 357
21.4 結束語 363
第22章 改進的Young公式應用 364
22.1 問題建模 366
22.2 極限情況分析 370
22.3 基於動力學程序對該問題的數值研究 378
22.4 數值優化結果 382
第十篇 延性靶板的順序、分層和間隔對抗彈性能的影響
第23章 延性多層複合靶板研究綜述 387
第24章 分層和間隔對非錐形彈體的影響及數值計算 398
24.1 問題建模 399
24.2 數值計算結果與分析 404
24.3 試驗驗證 410
第25章 靶板順序對非錐形彈體的影響及數值計算 414
25.1 問題建模 415
25.2 卵形母線 418
25.3 母線的分段線性近似 419
25.4 數值計算結果與分析 422
第26章 分層對侵徹的影響及理論分析 425
26.1 問題建模 425
26.2 整體靶和分層靶比較 426
26.3 給定分層數目下性能弱的分層結構 427
26.4 分層數目的影響 428
26.5 假設校驗 428
26.6 試驗與數值計算結果的比較與分析 429
26.7 結束語 434
第27章 多層靶優化 435
27.1 問題建模 436
27.2 問題分析 438
第十一篇 非均質非延性靶板的優化問題
第28章 帶有鋼背板的鋼筋混凝土靶板的優化問題 457
28.1 多層混凝土彈道特性 458
28.2 帶有後鋼背板的鋼筋混凝土靶板的優化 458
第29章 複合裝甲靶板抗單次或多次撞擊的優化問題 465
29.1 引言 466
29.2 數學模型 467
29.3 氧化鋁陶瓷/鋁裝甲靶板試驗數據回歸 470
29.4 單次撞擊下的裝甲靶板優化 472
29.5 多次撞擊下的裝甲靶板優化 475
參考文獻 479
附錄 凹/凸正的增函數特性534
前言
第一篇 侵徹問題建模傳統方法
第1章 局部作用模型 3
1.1 局部作用理論基礎 5
1.2 彈靶作用面 8
1.3 三維彈體的一般關係 11
1.4 回轉體彈體兩項式模型 15
1.5 平均局部作用模型和一般近似法 20
1.6 平均兩項式模型 23
1.7 平均三項式模型 30
1.8 簡化模型 31
第2章 空腔膨脹理論 33
2.1 引言 34
2.2 球形空腔膨脹理論 35
2.3 柱形空腔膨脹理論 36
2.4 空腔膨脹理論和局部作用模型 37
第二篇 混凝土靶侵徹
第3章 混凝土靶侵徹經驗公式 41
3.1 引言 42
3.2 統一的方法 43
3.3 修正的Petry公式 46
3.4 BRL公式 48
3.5 Whiffen公式 48
3.6 ACE公式 49
3.7 Ammann-Whitney公式 49
3.8 改進的NDRC公式 50
3.9 Kar公式 51
3.10 Healey-Weissman公式 52
3.11 Bechtel公式 52
3.12 Stone-Webster公式 52
3.13 CEA-EDF公式 53
3.14 Degen公式 53
3.15 Chang公式 54
3.16 Haldar-Miller公式 54
3.17 Haldar-Hamieh-Miller公式 55
3.18 Hughes公式 56
3.19 Adeli-Amin公式 57
3.20 CRIEPI公式 58
3.21 Vretblad(British)公式 59
3.22 UKAEA-CEGB-NNC公式 59
3.23 Young公式 61
3.24 UMIST公式 66
3.25 馬來西亞-UTHM公式 69
3.26 TM 5-855-1公式 70
3.27 侵徹帶有預開孔靶板的Folsom公式 71
3.28 其他公式 72
3.29 經驗公式的比較及其試驗驗證 72
第4章 混凝土靶侵徹解析模型 95
4.1 半無限靶 96
4.2 有限厚靶 112
第三篇 金屬靶侵徹
第5章 金屬靶侵徹經驗公式 119
5.1 早期的侵徹深度經驗公式 120
5.2 De Marre公式及其修正公式 120
5.3 Charters-Locke公式 121
5.4 THOR公式 121
5.5 SRI公式 123
5.6 Fuchs公式及其修正 123
5.7 BRL公式 124
5.8 Grabarek公式 124
5.9 Healey-Weissman公式 125
5.10 Lambert-Jonas公式 125
5.11 Kar公式 127
5.12 SwRI公式 127
5.13 Othe公式 129
5.14 Neilson公式 129
5.15 Jowett公式 130
5.16 Wen-Jones公式 130
5.17 修正的SRI-Neilson公式130
5.18 Jones-Kim公式 131
5.19 Aly-Li公式 131
5.20 其他公式 132
第6章 金屬靶侵徹解析模型 133
6.1 引言 135
6.2 早期的靜態空腔膨脹模型 136
6.3 動量和能量平衡方法 138
6.4 非空腔膨脹方法 144
6.5 准動態空腔膨脹模型 147
6.6 動態空腔膨脹模型 153
6.7 簡化模型 155
6.8 沖塞和多階段侵徹模型 158
6.9 其他貫穿模型 162
第四篇 地質類靶侵徹
第7章 地質類靶侵徹經驗公式 167
7.1 早期的侵徹深度經驗公式 167
7.2 Petri公式(1910年) 168
7.3 20世紀60年代提出的公式 169
7.4 修正的Young公式 169
7.5 Berezan公式 171
7.6 修正的Berezan公式 172
7.7 Zabudsky公式 173
7.8 Kar公式 174
7.9 Adeli-Amin-Sierakowski公式 175
7.10 侵徹岩石WES公式 175
7.11 侵徹土壤WES公式 177
7.12 侵徹沙子Allen-Mayfield-Morrison公式 177
7.13 侵徹土壤DAFL公式 178
7.14 三項式公式 179
7.15 ConWer-FOI公式 179
7.16 其他公式 180
第8章 地質類靶侵徹解析模型 181
8.1 MSU模型 182
8.2 侵徹冰的Ross-Hanagud模型 186
8.3 SNL模型 186
8.4 其他模型 192
第五篇 一些特殊的反問題
第9章 反問題的理論基礎 197
9.1 問題建模 198
9.2 可分離變量方程 199
9.3 線性方程 204
9.4 伯努利方程 205
第10章 反問題在侵徹力學中的應用 207
10.1 引言 208
10.2 高速侵徹混凝土 208
10.3 低速侵徹顆粒介質 212
第六篇 基本彈體的侵徹和貫穿預測方法
第11章 簡化的預測方法 219
11.1 問題建模 220
11.2 問題求解 221
11.3 算例 223
第12章 完整的預測方法 226
12.1 問題建模 227
12.2 問題求解 230
12.3 算例 234
第七篇 不同侵徹問題彈體形狀優化
第13章 彈體形狀優化研究綜述 241
13.1 引言 241
13.2 使用間接準則優化 241
13.3 使用直接準則優化 242
13.4 對一些方法的評論 245
第14章 變摩擦係數侵徹 248
14.1 彈道特性建模 249
14.2 彈體形狀優化 262
第15章 半無限混凝土靶 271
15.1 侵徹模型 271
15.2 彈體形狀優化 274
第16章 有限厚金屬靶 279
16.1 問題建模 280
16.2 求解方法 283
16.3 彈體形狀優化 283
第17章 纖維增強複合材料層合板 287
17.1 引言 288
17.2 數學模型 289
17.3 彈體形狀優化 294
17.4 結束語 298
第八篇 分段彈體侵徹效率
第18章 高速撞擊的簡化離散模型 301
18.1 問題建模 302
18.2 基於兩項式彈靶作用模型的問題研究 303
18.3 基於Young公式的問題研究 309
18.4 通用侵徹模型 310
第19章 高速撞擊的廣義離散和連續模型 316
19.1 基於廣義離散模型問題研究 317
19.2 基於連續模型問題研究 324
19.3 結束語 331
第20章 超高速撞擊 332
20.1 問題建模 332
20.2 整體彈體與分段彈體侵徹深度對比 333
20.3 佳分段方式 334
20.4 分段彈體數量對侵徹深度影響 335
20.5 方法的驗證 335
第九篇 噴氣推進增速彈體建模和優控制
第21章 兩項式侵徹模型的應用 341
21.1 問題建模 343
21.2 問題的理論分析 345
21.3 問題的數值分析 357
21.4 結束語 363
第22章 改進的Young公式應用 364
22.1 問題建模 366
22.2 極限情況分析 370
22.3 基於動力學程序對該問題的數值研究 378
22.4 數值優化結果 382
第十篇 延性靶板的順序、分層和間隔對抗彈性能的影響
第23章 延性多層複合靶板研究綜述 387
第24章 分層和間隔對非錐形彈體的影響及數值計算 398
24.1 問題建模 399
24.2 數值計算結果與分析 404
24.3 試驗驗證 410
第25章 靶板順序對非錐形彈體的影響及數值計算 414
25.1 問題建模 415
25.2 卵形母線 418
25.3 母線的分段線性近似 419
25.4 數值計算結果與分析 422
第26章 分層對侵徹的影響及理論分析 425
26.1 問題建模 425
26.2 整體靶和分層靶比較 426
26.3 給定分層數目下性能弱的分層結構 427
26.4 分層數目的影響 428
26.5 假設校驗 428
26.6 試驗與數值計算結果的比較與分析 429
26.7 結束語 434
第27章 多層靶優化 435
27.1 問題建模 436
27.2 問題分析 438
第十一篇 非均質非延性靶板的優化問題
第28章 帶有鋼背板的鋼筋混凝土靶板的優化問題 457
28.1 多層混凝土彈道特性 458
28.2 帶有後鋼背板的鋼筋混凝土靶板的優化 458
第29章 複合裝甲靶板抗單次或多次撞擊的優化問題 465
29.1 引言 466
29.2 數學模型 467
29.3 氧化鋁陶瓷/鋁裝甲靶板試驗數據回歸 470
29.4 單次撞擊下的裝甲靶板優化 472
29.5 多次撞擊下的裝甲靶板優化 475
參考文獻 479
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