火炮发射动力学概论

《火炮发射动力学概论》首先概要地介绍火炮发射动力学研究的重要意义和外发展现状，然后分章节介绍火炮发射动力学的基本理论与方法，包括火炮发射载荷建模理论、刚体动力学及多体系统动力学、射击密集度数值计算、非线性有限元建模方法、总体结构参数优化方法、常用软件及建模仿真技术、发射动力学工程应用等。
　　《火炮发射动力学概论》可作为武器系统与工程、武器发射工程等兵器相关专业高年级本科生的教科书或参考书，也可供兵器科学与技术等相关学科专业的研究生、教师及工程技术人员参考。

随着火炮武器系统功能、性能指标要求的不断提高，火炮威力与机动性之间的矛盾越来越突出。传统的静态设计理论难以准确地描述火炮发射过程的动力学现象及其相互作用机理，难以适应现代火炮技术的快速发展和武器研制需求，因此迫切需要开展火炮发射动力学研究，揭示火炮发射过程中全炮及主要零部件的受力和运动规律，开展系统分析及优化设计，为提高射击密集度、刚强度、机动性、可靠性等综合性能指标提供理论基础、测试方法和关键技术。
　　目前，国内高校的兵器类专业已经开设了发射动力学课程，并作为重点课程来建设，但已有的教材和著作尚不能充分适应兵器类专业本科生教学的需要，尤其缺乏将火炮发射动力学理论与计算机建模仿真方法、火炮总体设计有机融合的教科书。所以，编著者在多年从事机械系统动力学、多体系统动力学、非线性有限元、火炮系统分析与优化、火炮虚拟样机技术等教学和科研实践的基础上，根据兵器类专业高年级本科生及研究生教学和科研需要，编撰了本书。
　　本书共分8章。
　　第1章简要介绍火炮发射过程的基本原理和主要特征，分析传统火炮设计理论面临的技术挑战，在此基础上提出火炮发射动力学研究的重要性和主要内容。
　　第2章介绍火炮发射载荷的建模理论和方法.包括发射载荷的传递过程、火炮主要零部件受力的建模理论和方法等。
　　第3章阐述火炮发射多体系统动力学，包括刚体动力学基础、多刚体系统动力学建模理论、数值求解方法、射击密集度等。
　　第4章以ADAMS为软件平台，介绍火炮发射多体系统动力学的建模与仿真技术。
　　第5章介绍火炮发射动力学的有限元建模理论和方法，包括有限元方程及数值求解、网格划分原则、有限元模型建立方法、火炮机构接触／碰撞、土壤非线性等。
　　第6章以HyperMesh和ABAQUS为软件平台，介绍火炮有限元前处理和仿真分析技术。
　　第7章阐述火炮总体结构参数优化方法，包括复杂参数灵敏度分析、基于多体系统动力学和非线性有限元近似模型的火炮总体结构参数优化方法。
　　第8章介绍火炮发射动力学在射击稳定性、结构刚强度、射击密集度、总体结构优化、动力学测试等设计分析中的工程应用。
　　本书可作为武器系统与工程、武器发射工程等相关专业本科生高年级教材，总学时计划32学时左右；也可供兵器科学与技术相关学科专业的研究生、从事火炮武器研制的科技人员作参考。
　　本书第3章、第4章、第7章和第1章、第2章、第8章（部分）由南京理工大学杨国来教授编写，第5章、第6章和第1章、第8章（部分）由南京理工大学葛建立副教授编写，第1章、第2章、第8章（部分）由南京理工大学孙全兆博士编写，全书由杨国来教授统稿。由于编著者水平有限，书中难免有错误和不妥之处，恳请广大读者批评指正。