为了加快武器装备的发展，适应不断变化的战场环境，多种现代化设计手段伴随着科技的进步应运而生，并在武器装备设计中深入应用。作为武器系统论证、分析、设计的重要方法与手段，有限元分析基本贯穿了武器装备设计的全过程。本书针对有限元在武器设计中的主要应用方向，结合具体案例进行了简要梳理和阐述。本书介绍了有限元方法的历史发展和分析流程；讨论了武器系统所涉及的力学问题与有限元方法；介绍了有限元的前处理及网格划分方法；结合实例，对静/动态载荷下的武器结构强度校核、弹体空气动力学、弹体高速侵彻、武器系统模态分析、爆炸效应分析中的有限元方法基础知识和应用进行了系统讲解。
本书可用于武器系统与工程本科专业的有限元应用教学，并可作为弹药工程与爆炸技术安全工程等相关专业本科生和研究生的教学参考用书。

本书主要面向武器系统与工程专业的本科生，从系统上梳理和介绍武器系统设计所需的有限元分析方法以及相关的基础理论知识和软件工具；从前、后处理及求解器的整体性入手进行介绍，强调通用理论与应用实例的相结合，进行有限元分析方法介绍，涉及整个武器系统设计过程中的动/静态载荷强度校核、气动/水动力、系统模态、高速侵彻和爆炸效应等方面；以多个具有代表性的有限元分析方法与实例为基本支撑点，以点代面、深入浅出地引导相关实践、介绍相关基础理论及方法。

有限元分析（Finite Element Analysis，FEA），是利用数学近似的方法对真实物理系统（几何和载荷工况）进行模拟和求解，是工程设计与研究中的重要方法和手段，在众多现代化武器装备设计中有着广泛的应用，尤其在动/静态载荷强度校核、气动/水动力、系统模态、高速侵彻和爆炸效应等分析中较为常用，基本已贯穿了武器设计的全过程。
武器系统的效能是研制和使用该系统所追求的总目标，是规划、研制和部署武器系统的基本依据，是评价武器系统优劣的重要的综合性能指标，是军事运筹研究的出发点和归宿。通过武器系统的效能分析，可以解决武器装备建设和使用中的许多问题，如武器装备(方案)的综合性评估、武器装备建设工程的优化管理、武器装备使用的决策分析等。系统效能是预期一个系统能够满足一组特定任务要求的程度的量度，是系统的可用性、可信性和能力的函数。
本书以面向武器系统与工程本科专业教学为主要特色，针对有限元在武器设计中的应用，结合具体案例进行了系统讲解，以期为武器系统与工程本科专业的有限元应用教学活动提供有益帮助和支撑，并可应用于弹药工程与爆炸技术安全工程等专业的本科教学。书中大部分插图来自英文原始资料，编者对书中图表进行了翻译整理。本书既可以作为一本技术参考书，为行业内的科研人员提供必要的参考，也可以作为武器系统、有限元专业的学生学习武器学科知识的辅助材料。
由于时间紧迫，编者水平有限，书中可能存在疏漏和不足之处，欢迎读者批评指正。

李晓峰，男，博士，就职于北京理工大学机电学院。长期在兵器技术系统领域从事侵彻力学、多刚体动力学和动态信号传感与测试领域的教学科研工作，在仿真计算、材料性能、信号处理等领域发表多篇学术论文，授权专利8项，获国防科技进步二等奖2项、三等奖1项。

第1章绪论
1.1复杂工程技术问题求解的一般过程与数值求解的特点
1.2有限元方法的发展历史
1.3有限元的概念、基本思路及其分析的一般流程
第2章武器系统设计的特点与有限元分析方法
2.1现代化武器系统设计的特点
2.2武器系统设计所涉及的力学问题与有限元方法
第3章有限元分析前处理及网格划分方法
3.1有限元分析前处理的重要性、作用及流程
3.2常用的计算网格类型及网格划分方法
3.3常用的网格划分软件及TrueGrid网格划分实例
3.4基于参数化的自动网格划分技术与实例
第4章静/动态载荷下的武器结构强度校核分析基础理论与实例
4.1强度理论及线性本构关系
4.2静/动态载荷作用下的强度校核基础
4.3结构强度校核有限元分析方法与实例
第5章气动力分析基础理论与实例
5.1弹体飞行所关注的空气动力学问题
5.2气动力有限元分析基础理论
5.3弹体飞行有限元分析方法与实例
第6章高速侵彻分析基础理论、方法与实例
6.1LS-DYNA基础
6.2弹体高速侵彻分析过程中所关注的内容
6.3高速侵彻分析基础理论
6.4基于高速侵彻的有限元分析方法与实例
第7章武器系统模态分析基础理论与实例
7.1结构振动动力学特性与模态分析的作用
7.2模态分析基础理论
7.3武器系统模态分析方法与实例
第8章爆炸效应分析理论基础、方法和实例
8.1武器系统设计中爆炸效应研究的相关内容
8.2炸药状态方程及流固耦合算法原理
8.3爆炸效应有限元分析方法与实例