J. R. Johnson

1978

有限元法

    以上是对爆炸力学数值方法以及计算程序方面的一个总结。目前，国外已将上述的一些程序商业化，形成了一些比较著名的爆炸力学仿真软件，如LS-DYNA，AUTODYN，EPIC，DYTRAN等，在世界范围内得到了广泛的应用与认可。

    近几十年来，我国在计算爆炸力学领域内取得了相当丰硕的成果，从引进国外商用软件到这些软件的二次开发，再到编写自己的计算程序，实现了跨越式的发展。一些从事爆炸力学研究的科研院所，如中国工程物理研究院、北京应用物理与计算数学研究所、中科院力学所、中国科学技术大学、北京大学、北京理工大学等单位，开展了大量的计算方法方面的研究工作，并针对各类具体的爆炸力学问题编制了众多计算程序。

    中国力学学会第五届爆炸力学专业委员会于2000年10月成立了计算爆炸力学专业组，并在江西庐山召开了第一届全国计算爆炸力学会议，该会议于2002年、2006年相继在福建武夷山和青岛举办了第二届和第三届。会议注重与相邻学科的交叉，紧密与爆炸力学理论和实验研究相结合，发展新的计算方法，注重爆炸力学现象中多层次、多尺度、强非线性现象的研究与数值模拟，促进了我国的计算爆炸力学向更高的水平迈进。

    三、国内爆炸力学仿真软件存在的主要问题和解决途径

    国内计算爆炸力学软件虽然取得了长足的发展和进步，但或多或少都存在着不同程度的缺陷，与国外著名商业软件相比，仍有着较大的差距，主要表现在：

    （1）研究团队过小。国内的爆炸力学仿真软件往往是由一个单位、几个人开发与研制，其专业覆盖面窄，因此涉及领域非常有限，所能投入的财力、物力等也非常有限。

    （2）软件专用性较强，适用范围有限，通用性差。严格意义上来说，国内的爆炸力学仿真软件还不能称之为软件，只能算是一个针对特定爆炸力学问题的计算程序。近几年，虽然不断的涌现出一些新的算法，但仅能作为一些初步的尝试，距离应用其编制出成型的计算程序来解决工程问题，还有相当漫长的道路。

    （3）核心算法创新能力不足。算法是一个程序或软件的核心，但我国目前在计算爆炸力学的算法研究方面，还停留在跟踪国外研究的阶段，往往是国外学者提出了一种新的算法，国内再跟踪研究，原始创新能力不足，这也是我国软件领域甚至整个科技领域普遍存在的问题。

    （4）商业化程度落后。

    由于国内的爆炸力学仿真软件存在着上述诸多问题，而对于从国外引进的一些商业软件，在具体使用时，不可避免的要出现这样那样的问题。由于其代码的保密性，使我们不可能进入程序内部去进行调试和加入自己的应用模块。因此，开发编写具有自主知识产权的爆炸力学仿真软件具有非常重要的学术价值和很强的国防应用前景。

    造成国内爆炸力学仿真软件存在诸多问题的原因是多方面的，有客观因素，也有主观因素，根据现有的问题，笔者认为应该从以下几方面加以改进：

    （1）根据目前我国爆炸力学仿真软件的研究现状，建议由国家立项，投入一定的财力和物力，并组织相关研究院所和高校的研究人员组建一支强有力的研发队伍，开发具有自主知识产权的通用爆炸力学仿真软件系统。

    （2）对于计算爆炸力学工作者或软件开发者来说，应更多的深入工厂、研究院所，了解工程实际及客户需求，以客户需求为引导，才能研制出具有工程应用价值的软件。

    （3）对于软件客户，即众多的兵工企业及相关科研院所，应支持国产软件的发展，在研究课题中更多的使用国产软件，并及时反馈软件使用过程中出现的问题，提出改进意见，为国产软件的不断发展、完善献计献策。

    四、国内外爆炸力学仿真软件的发展趋势

    近年来，随着计算机软、硬件技术的不断发展，计算爆炸力学的内涵也不断拓展，其发展趋势是：

    （1）驾驭式计算功能(computational steering)：即以交互的方式监视和干预计算过程，通过实时的可视化处理将计算结果图像提供给用户，用户通过判断可随时更改计算参数，从而干预整个计算过程。