《数值仿真及其在航天发射技术中的应用》分为三篇，每篇包含3个章节(部分)。第一篇为流动与传热分析，第二篇为结构有限元分析，第三篇为多体系统动力学分析。一般来讲，每篇中的第一部分介绍相关领域对应的基础知识和基本理论，是仿真计算人员必须掌握的内容。每篇第二部分重点介绍仿真计算的基本思路和求解算法，希望深人了解仿真计算原理的读者可关注这部分内容；这一部分还介绍了应用仿真计算软件需要注意的一些事项，可供读者参考。每篇第三部分介绍仿真计算在航天发射技术中的具体应用，并提供了部分示例，可供相关领域的工程技术人员参考。

本书内容是力学基础理论、数值计算方法和专业领域应用的结合，既可供相关领域仿真分析人员使用和参考，也可用作相关专业学生的教材或参考书。

《数值仿真及其在航天发射技术中的应用》由傅德彬编著，以仿真计算为主线，对流动与传热计算、结构有限元分析、多体系统动力学仿真以及这些技术在火箭导弹发射装置设计中的应用进行了全面介绍。《数值仿真及其在航天发射技术中的应用》介绍了这些仿真计算技术相关的理论基础、数值方法和具体应用。《数值仿真及其在航天发射技术中的应用》分为三篇，第一篇为流动与传热分析，第二篇为结构有限元分析，第三篇为多体系统动力学分析。

《数值仿真及其在航天发射技术中的应用》可作为相关领域仿真分析人员与火箭导弹地面设备相关的工程技术人员的参考书，也可用作相关专业学生的教材。

第一篇 流动与传热分析

 第1章 流动与传热基础

1.1 流体力学基本知识

 1.1.1 一些基本概念

 1.1.2 流体流动的分类

 1.1.3 气体动力学基础

1.2 传热学基础

 1.2.1 基本传热方式

 1.2.2 传热学基本方程

 1.2.3 传热过程与传热系数

1.3 流动控制方程

 1.3.1 基本控制方程

 1.3.2 控制方程的不同表示

 1.3.3 方程类型与定解条件

 1.3.4 雷诺平均方程

 1.3.5 湍流模型

 第2章 流动与传热数值计算

2.1 流动与传热数值计算方法

 2.1.1 模型方程的离散与计算

 2.1.2 流动与传热数值计算方法概述

 2.1.3 基于通用控制方程的离散过程

 2.1.4 基于矢量形式方程的离散过程

 2.1.5 求解方法

2.2 流动与传热计算中的常见问题

 2.2.1 计算网格

 2.2.2 边界类型与参数设置

 2.2.3 边界上的湍流参数设置

 2.2.4 收敛条件

 2.2.5 改善收敛性和计算精度的其他方法

2.3 cfd商业软件

 2.3.1 cfd软件通用流程与基本组成

 2.3.2 常用cfd商业软件简介

 第3章 应用与示例

3.1 自由射流分析

 3.1.1 燃气射流流动

 3.1.2 自由射流模拟

3.2 限制射流分析

 3.2.1 限制射流与冲击流场

 3.2.2 定常射流冲击分析

 3.2.3 发射过程非定常射流冲击分析

3.3 燃气射流复燃流场分析

 3.3.1 复燃流场计算模型

 3.3.2 发动机组分浓度计算方法

 3.3.3 考虑复燃的自由射流计算

3.4 含粒子燃气射流流场分析

 3.4.1 燃气射流中的粒子特性

 3.4.2 气固两相燃气射流计算方法

 3.4.3 含粒子的自由射流流场计算

3.5 气液多相流动分析

 3.5.1 多相流计算模型

 3.5.2 气液多相流计算示例

3.6 发射装置调温、保温分析

 3.6.1 制冷量与加热量

 3.6.2 温度场的计算

第二篇 结构有限元分析

 第4章 结构分析的基础知识

4.1 基本概念和定律

 4.1.1 一些基本概念

 4.1.2 应力的表示

 4.1.3 应变的表示

 4.1.4 广义胡克定律

 4.1.5 强度理论

 4.1.6 弹性问题的能量表示

4.2 线弹性静力分析模型

 4.2.1 基本模型方程

 4.2.2 常见简化模型

 4.2.3 基本定理与原理

4.3 模型方程的求解方法

 4.3.1 直接法

 4.3.2 试函数法

 4.3.3 虚功原理与最小势能原理

 第5章 结构有限元分析

5.1 有限元分析原理

 5.1.1 二杆结构计算示例

 5.1.2 有限元分析基本思路

 5.1.3 单元性质与特征处理

 5.1.4 单元载荷与边界处理

5.2 结构有限元分析中的常见问题

 5.2.1 计算模型的选择

 5.2.2 几何模型的简化

 5.2.3 离散方式与单元选择

 5.2.4 边界条件与连接条件

 5.2.5 收敛性、误差估计与改善精度的方法

5.3 其他类型的结构有限元分析

 5.3.1 材料非线性问题

 5.3.2 几何非线性问题

 5.3.3 接触非线性问题

 5.3.4 结构稳定性分析

 5.3.5 结构动力学分析

5.4 有限元商业软件

 5.4.1 软件基本构成与操作

 5.4.2 常用有限元商业软件简介

 第6章 应用与实例

6.1 发射装置刚强度分析

 6.1.1 发射装置结构分析模型

 6.1.2 发射装置常见载荷类型

 6.1.3 发射装置刚强度分析示例

6.2 基于有限元模型的振动分析

 6.2.1 发射装置振动模型

 6.2.2 结构振动特性分析

 6.2.3 振动特性分析示例

6.3 复合材料结构分析

 6.3.1 复合材料特性

 6.3.2 复合材料结构有限元分析

第三篇 多体系统动力学分析

 第7章 动力学基础

7.1 基本概念和定理

 7.1.1 一些基本概念

 7.1.2 动力学普遍定理

7.2 动力学方程

 7.2.1 相关原理

 7.2.2 拉格朗日方程

 第8章 多体系统动力学

8.1 多体系统动力学概述

 8.1.1 多体系统模型要素与拓扑描述

 8.1.2 多体系统动力学计算方法

8.2 多刚体系统动力学

 8.2.1 刚体的运动描述

 8.2.2 约束与约束方程

 8.2.3 运动学与动力学模型

 8.2.4 动力学方程的数值方法

8.3 刚柔耦合动力学模型

 8.3.1 柔性体的运动描述

 8.3.2 刚柔耦合动力学方程

8.4 多体系统传递矩阵法

 8.4.1 经典传递矩阵法

 8.4.2 多刚体系统离散时间传递矩阵法

 第9章 软件与应用

9.1 多体系统动力学商业软件

 9.1.1 软件组成与基本操作

 9.1.2 软件应用中的常见问题

 9.1.3 常用商业软件

9.2 弹-架系统多体动力学分析

 9.2.1 建模的一般思路

 9.2.2 模型的物理参数

 9.2.3 动力学响应的激励因素

 9.2.4 发射过程动力学分析示例

参考文献