导弹结构分析与设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:北京理工大学出版社

作者:刘莉

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:1999-6-1

价格:15.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787810455510

丛书系列:

图书标签:

• 导弹
• 结构力学
• 有限元分析
• 航空航天
• 机械工程
• 结构设计
• 材料力学
• 飞行器
• 工程技术
• 专业教材

书籍名称：流体力学基础及其工程应用 内容简介 本书旨在为工程技术人员和高等院校学生提供一套全面、深入且实用的流体力学基础理论与工程应用知识体系。全书内容涵盖了从流体力学基本概念的建立到复杂工程问题求解的全过程，结构严谨，理论联系实际紧密，注重对物理图像的培养和计算能力的训练。 第一部分：流体力学的基本概念与流体静力学 本书开篇首先界定了流体（液体和气体）的物理特性，探讨了流体与固体材料在力学行为上的本质区别，重点阐述了流体作为连续介质的假设及其适用范围。我们详细讨论了流体的基本物理量，包括密度、比重、粘度（牛顿流体与非牛顿流体）、比热容等，并深入分析了这些参数在不同温度和压力条件下的变化规律。 在流体静力学部分，我们系统地介绍了流体在平衡状态下的受力分析方法。核心内容包括压力的定义、静水压力场的分布规律（帕斯卡定律），以及压力测量技术，例如皮托管、U型管压力计和波登管压力计的工作原理与误差分析。随后，本书重点讲解了作用在平面和曲面上的静水总压力、合力作用线（压力中心）的确定方法。通过大量的实例分析，读者将掌握如何利用浮力定律（阿基米德原理）和浮心概念解决船舶稳性、水闸设计中的关键问题。 第二部分：流体的运动学与控制方程 本部分将读者带入流体运动的分析阶段。我们首先从描述流体运动的两种基本方法——拉格朗日法和欧拉法——入手，详细辨析了流线、迹线和涡流线在描述流场中的物理意义和数学关系。接着，重点阐述了流体的运动学描述，包括速度场、加速度场，并引入了流体微团的变形概念，如线膨胀率和角速度。 理论核心在于流体动力学的守恒定律。本书对三大基本守恒定律进行了详尽的推导和阐释： 1. 连续性方程（质量守恒）：分别在微分形式和积分形式下进行推导，并讨论了其在不可压缩流体（恒定密度）和可压缩流体中的简化应用。 2. 动量方程（牛顿第二定律）：基于雷诺输运定理（Reynolds Transport Theorem, RTT）推导出积分形式的动量方程，并进一步推导出描述欧拉坐标系下流体微团运动的微分形式（欧拉方程）。随后，重点讲解了将动量方程转化为工程实际中常用的柏努利方程（Bernoulli’s Equation）的条件、形式及其在能量分析中的地位。 3. 能量方程（热力学第一定律）：在考虑流体做功和热量传递的背景下，推导了能量守恒方程，讨论了等熵流动、绝热流动等理想情况下的能量转化关系。 通过对这些基本方程的深入理解，读者能够准确地建立任何给定流动问题的数学模型。 第三部分：粘性流体的流动与边界层理论 本部分聚焦于粘性对流体运动的实际影响，这是区分理想流体和真实流体的关键。我们详细分析了牛顿粘性定律，并引入了描述流体内部剪切应力的概念。 层流与湍流： 深入探讨了流态的转变。雷诺数（Reynolds Number, Re）作为判断流态的主要无量纲参数，其物理意义被充分剖析。本书系统地介绍了圆管中的稳定层流（Hagen-Poiseuille流动）的精确解，并以此为基础讨论了湍流的特性——脉动性、混合效应和动量传递的增强。 边界层理论： 边界层是粘性流体理论的基石。我们详细阐述了普朗特边界层理论的假设，并运用相似分析和积分法（如卡门动量积分方程）求解平板上的边界层厚度、摩擦阻力系数。对于非对称流动，本书引入了压力的影响，分析了边界层分离现象及其对物体绕流的重大影响。 管流与局部阻力： 在工程应用层面，本书详述了管道中的摩擦损失计算（达西-魏斯巴赫公式），并详细解释了沿程阻力和局部阻力（如阀门、弯管）的计算方法，利用 Moody 图来综合评估管道系统的水力损失。 第四部分：可压缩流体流动基础 本部分针对流速接近或超过声速的流动（如高速空气动力学和喷气推进中的问题）进行基础介绍。 首先，详细推导并分析了声速的定义及其影响因素。核心内容是等熵膨胀和压缩过程中的基本关系，包括马赫数（Mach Number）的概念。等熵流动的基本方程，如面积-马赫数关系式，被用于分析收缩-扩张喷管（De Laval Nozzle）的设计。 随后，本书深入讨论了激波现象——斜激波和正激波。通过动量方程在激波面上的应用（霍夫曼关系），系统地分析了激波的强度、温度和压力的突变，以及其对流场产生的不可逆影响。 第五部分：无黏性流体与势流理论 在特定条件下（如高速、低粘度流体），可以忽略粘性影响，采用势流理论进行分析。本章探讨了速度势和流函数，并将拉普拉斯方程应用于二维势流分析。我们详细分析了基本流型的叠加原理，包括均匀流、偶极子、源/汇以及环量流。重点讲解了库塔-茹科夫斯基定理（Kutta-Joukowski Theorem），该定理是计算翼型绕流升力的理论基础。 第六部分：流体力学实验技术与数值方法概述 为了连接理论与实践，本书最后一部分介绍了现代流体力学研究中的实验和计算工具。 实验测量： 涵盖了流速测量技术（激光多普勒测速LDV、粒子图像测速PIV）的原理、应用与数据处理方法。此外，还讨论了压力场的可视化技术（如Schlieren和Shadowgraphy）在观察密度梯度和激波中的应用。 数值方法概述： 简要介绍了计算流体力学（CFD）的基本思想，包括离散化、网格生成、求解器选择和收敛性判断。通过对有限体积法的基本框架介绍，使读者了解如何将连续的控制方程转化为计算机可以求解的代数方程组，为后续深入学习CFD打下概念基础。 本书通过清晰的逻辑结构、严谨的数学推导和丰富的工程案例，旨在培养读者扎实的理论功底、敏锐的物理洞察力和解决实际工程流体问题的能力。

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从写作风格上来说，这本书的作者显然拥有极其深厚的实践经验。他的语言虽然专业，但逻辑推进却异常流畅，充满了工程美学家的风范。书中对于连接件和紧固件的设计哲学部分，占据了不小的篇幅，这往往是其他书籍中一笔带过的内容。作者在这里强调了“界面可靠性”的重要性，他详细分析了铆接、焊接和胶接在不同环境下的疲劳累积模式，并给出了详尽的无损检测（NDT）参数建议。这种对细节的执着，体现了对“魔鬼藏在细节中”的深刻理解。阅读过程中，我时常能感受到一种责任感在字里行间流淌——确保结构在承担巨大任务时不发生丝毫偏差，这需要的不仅仅是计算能力，更是一种对生命和使命的敬畏之心。

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这本书的封面设计得极为精巧，那种深沉的蓝色调配上银灰色的金属质感字体，立刻让人联想到航天领域的严谨与尖端。我原本以为这会是一本枯燥的教科书，塞满了复杂的公式和晦涩的理论，毕竟“导弹结构分析与设计”这个标题本身就透着一股子硬核气息。然而，翻开第一章，我就被作者的叙述方式深深吸引了。他没有急于抛出那些让人望而生畏的力学方程，而是从导弹发展史的宏大背景切入，讲述了材料科学的每一次突破是如何直接推动飞行器结构效率的提升。特别是关于蒙皮应力分布的章节，作者竟然用了一种类似讲故事的口吻，将复杂的有限元分析过程，比喻成对一个精密机械的“透视手术”，让我们这些非专业人士也能大致领会到设计者在平衡轻量化与抗载荷时的那种如履薄冰的考量。书中对气动载荷、热载荷以及爆炸冲击载荷的耦合分析部分，更是详尽到令人叹服，它展示的不是冰冷的数字，而是一套应对极端环境的智慧结晶。

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读完关于复合材料应用的那几章，我简直有种醍醐灌顶的感觉。市面上很多关于结构设计的书籍，在谈到先进材料时往往只是罗列性能参数，让人感觉是生硬的堆砌。但这本书的独特之处在于，它深入探讨了纤维铺层角度对不同受力方向的影响机制，那种对“各向异性”的精微掌控，简直就像是艺术家在雕刻一块易碎的璞玉。作者对损伤容限设计的阐述尤其深刻，他没有仅仅停留在“如何计算失效临界点”，而是着重讲解了在结构出现微小损伤后，如何通过智能监测系统和冗余设计来确保任务的最终完成。这种“有缺陷的美学”，远比追求绝对的完美要来得真实和可靠。我特别欣赏作者在提到特定合金选择时，插入的一些工程案例分析，那些真实的“试错”过程，比任何理论推导都更具教育意义，让人真切感受到每一个成功发射背后，是无数次精密的迭代和权衡。

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整本书的组织结构安排得非常具有层次感，从基础材料科学到子系统热防护，再到整体结构动态稳定性，层层递进，逻辑环环相扣。最让我印象深刻的是关于环境适应性设计的部分。作者没有局限于标准大气模型，而是扩展到了极端温度变化、高真空环境以及强辐射区域对材料性能的退化效应，这使得本书的适用范围远远超出了常规的弹道导弹设计范畴，更像是一本面向未来航天器结构设计的指南。他对于结构冗余度设定与成本效益的权衡分析，提供了一个非常成熟的决策框架，避免了设计陷入“过度设计”的泥潭。总的来说，这本书提供的不仅仅是技术知识，更是一种系统工程思维——如何在一个充满不确定性的复杂系统中，用最经济有效的方式，铸就绝对的可靠性。

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这本书的图表质量高得惊人，这在同类专业书籍中是比较少见的。很多技术图纸和三维模型渲染图都达到了接近工程手册的水准，清晰到足以让人直接进行逆向工程的临摹。我特别留意了关于颤振与气动弹性力学的那一部分，这通常是结构动力学中最令人头疼的领域。作者并没有采用那种堆砌微分方程的传统方式，而是通过动态响应曲线的直观对比，展示了不同阻尼处理方案对结构固有频率的影响。例如，在讨论跨音速飞行中，结构热应力与气动载荷的相互作用时，他构建了一个非常直观的“热-力”耦合模型图示，让我对这种复杂现象的理解瞬间清晰起来，仿佛亲眼目睹了高速气流如何无形中改变了材料的内部晶格结构。这种将抽象物理现象具象化的能力，是衡量一本优秀工程著作的关键。

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