Eurock 2006 Multiphysics Coupling and Long Term Behaviour in Rock Mechanics (Book + CD-ROM) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Taylor & Francis

作者:Alain van Cottum

出品人:

页数:724

译者:

出版时间:2006-04-21

价格:USD 249.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780415410014

丛书系列:

图书标签:

• Eurock 2006
• Multiphysics Coupling
• Rock Mechanics
• Long Term Behaviour
• Geomechanics
• Numerical Modeling
• CD-ROM
• Engineering Geology
• Material Science
• Coupled Phenomena

岩石力学中的多物理场耦合与长期行为 《Eurock 2006》 核心主题： 本书深入探讨了岩石力学领域中两个至关重要的方面：多物理场耦合以及岩石在长期作用下的行为。它汇集了来自全球领先研究人员的最新成果，为理解和预测复杂地质环境下的岩石响应提供了全面的视角。 详细内容概述： 1. 多物理场耦合的理论基础与应用： 热-力耦合： 详细阐述了温度变化如何影响岩石的力学性能，包括热膨胀、热致应力、热诱导损伤以及它们在地热能开发、核废料处置库选址等领域的实际应用。研究涵盖了从微观到宏观尺度的耦合机制，以及相应的数值模拟方法。 流-力耦合： 深入分析了地下水或烃类流体在多孔介质中的流动如何与岩石变形和应力状态相互作用。这包括了孔隙压力对有效应力的影响、渗透率随应力变化的规律、以及在油气开采、地下水抽取、隧道施工等工程中的重要性。书中还讨论了饱和度变化对岩石力学性质的影响。 化学-力耦合： 探讨了化学反应（如溶解、沉淀、水化）对岩石结构和力学性能的改变。这在考虑矿物溶解导致岩石强度降低、或在含盐环境下岩石的风化等现象时尤为重要。相关研究支持了化学生产井、地下化学储库等项目的风险评估。 电-力耦合： 考察了电场对岩石力学行为的影响，特别是在某些特殊岩石类型（如具有压电效应的岩石）或在地质勘探中的应用。 2. 岩石的长期行为与演化： 蠕变与应变软化： 详细研究了岩石在恒定载荷作用下的长期变形（蠕变）及其影响因素，包括温度、围压、岩石矿物组成等。书中分析了不同的蠕变模型，并探讨了岩石在长期荷载下可能发生的应变软化现象，这对深部开采和地下结构稳定性评估至关重要。 疲劳与损伤累积： 关注岩石在周期性载荷下的损伤累积过程，这在地震工程、振动设备基础设计等领域具有实际意义。研究人员讨论了损伤力学模型在预测岩石疲劳寿命方面的应用。 地质过程中的长期演化： 探讨了岩石在漫长地质时期内的演化过程，例如构造应力积累与释放、地层压实、断层活动等。这些对于理解区域地质灾害（如滑坡、地震）的发生机制具有基础性作用。 岩体稳定性分析： 结合多物理场耦合效应和长期行为，本书提供了对边坡、隧道、地下洞室等岩体结构长期稳定性的全面分析方法。研究涵盖了边坡失稳的机理、隧道围岩的变形控制以及核废料处置库的长期安全评估。 3. 先进的实验技术与数值模拟方法： 先进的室内试验： 介绍了用于研究多物理场耦合和长期行为的先进实验技术，包括高温高压试验、多轴加载试验、流体渗透试验、化学侵蚀试验等，以及用于观测岩石内部变形和损伤的现代成像技术。 数值建模与仿真： 汇集了在岩石力学领域广泛应用的数值方法，如有限元法（FEM）、离散元法（DEM）、边界元法（BEM）等，并展示了如何将其扩展以耦合不同的物理场，以及如何对岩石的长期行为进行数值模拟。特别强调了在处理复杂几何形状和非线性行为方面的优势。 潜在读者： 本书适合地质工程、土木工程、采矿工程、石油工程、地球物理学、核工程以及对岩石力学及其交叉学科感兴趣的研究人员、工程师、博士后和研究生。 价值： 《Eurock 2006》为深入理解岩石在多物理场相互作用下的复杂响应以及其长期行为提供了宝贵的知识和工具。它不仅总结了当时的最新研究进展，更为未来的研究指明了方向，对于解决复杂的工程地质问题，保障地下工程的安全与可持续性具有重要的参考价值。

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这套汇编的组织结构，想必是精心设计的，旨在引导读者从基础的单场问题，逐步过渡到复杂的相互作用。可以预见，关于“长期行为”的章节，必然会涉及黏塑性本构模型的选择与参数辨识的困难。在缺乏成熟的、长期的现场数据验证的情况下，如何通过实验室短期试验来外推几十年的地下结构响应，是每一个贡献者都要面对的难题。这本书可能收录了对不同时间尺度下模型有效性的深刻反思，比如，对拉-压变形差异的考虑，或是对岩石微观结构在长期应力作用下的演化描述。它不一定提供一个“万能公式”，但一定会展现出一系列“最佳实践”和“有待解决的问题”。对于那些正在构建新一代岩石本构模型的博士生或研究人员来说，这本书无疑是一份宝贵的资源库，它清晰地勾勒出了当时研究的焦点、已解决的问题边界，以及那些仍然深埋在复杂岩体内部、等待被揭示的物理谜团。其深度和广度，使得它注定是一本需要反复研读、并在不同职业阶段都能从中获得新启发的学术著作。

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翻阅这套汇编时，我体会到了一种非常“硬核”的学术氛围，它似乎完全摒弃了时下流行的通俗化表达，直奔核心公式和实验数据而去。这种风格对于真正深入研究岩石本构关系的人来说，无疑是极大的福音。让我印象深刻的是，它似乎着重探讨了“长期行为”这一维度，这在很多仅关注短期承载力的工程报告中常常被简化或忽略。岩石，尤其是那些经历过地质演变的复杂岩体，其应力松弛、水化作用导致的强度退化、以及围压与孔隙水压力耦合作用下的长期变形，才是决定工程寿命的关键所在。我设想其中的贡献者们必定投入了大量的精力去解析那些跨越数十年甚至上百年的时间尺度上的物理机制。这种对时间维度的重视，意味着书中可能包含了许多基于粘弹性、粘塑性理论的复杂模型，或是对现场监测数据的长期回溯性分析。对于任何一个从事深层地下工程（比如核废料库选址或深层天然气开采）的团队而言，能够从这本书中汲取到如何建立可靠的长期预测模型的智慧，远比掌握最新的软件技巧更为根本。它提供的是一种“为什么”的答案，而不是简单的“怎么做”。

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这本关于岩石力学中多物理场耦合与长期行为的文集，从一个相当宏观的角度切入了当前岩土工程领域最前沿、也是最具挑战性的几个议题。尽管我尚未深入研读所有论文的细节，但仅凭目录和对主题的初步把握，就能感受到它试图构建一个综合性框架的雄心。出版于2006年，这个时间点本身就颇具研究价值，它介于传统岩体力学理论的成熟期与现代数值模拟技术爆炸式发展的前夜。因此，书中探讨的“耦合”问题，很可能更多地侧重于对物理过程的深入理解和基于传统分析方法的拓展，而非当下可能充斥的、高度依赖复杂有限元或离散元软件的参数拟合。我特别期待看到那些关于蠕变、渗透性变化与应力重分布之间相互作用的讨论。在处理地下结构（如隧道、深层废弃物处置库）的长期稳定性时，如何量化和预测这些参数的非线性动态交互作用，一直是困扰工程师和地质学家的核心难题。这本书似乎正是试图在理论层面给出一个坚实的起点，引领读者回到问题的根本——岩石这种多孔介质的本征行为规律，而不是仅仅停留在模型构建的层面。它更像是一份思想的集合，而不是一本操作手册，这对于希望建立扎实理论基础的研究人员来说，价值不可估量。

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这本书散发出的那种严谨、甚至略显保守的研究气质，与当前许多追求快速迭代、即时反馈的科研风气形成了鲜明的对比。这种“慢工出细活”的特质，恰恰是岩石力学这一学科的精髓所在。我想象中的内容，必然涉及对经典力学原理的回归与深化。例如，在多物理场耦合的背景下，如何准确地描述岩石的损伤演化和破裂过程，这不仅仅是单一孔隙压力的影响，还可能牵涉到热力学效应——温度变化如何改变岩石的渗透率和力学模量。这本书可能提供了一些早期尝试将这些热、力、流耦合在一起的解析或半解析解。对于习惯于在二维平面内进行简化的工程人员来说，这本书可能要求我们重新适应在三维空间、并纳入时间变量的复杂框架下思考问题。它要求读者具备扎实的微分方程基础，并且能够清晰地区分在不同时间尺度下，哪种物理机制占据主导地位。这种对基础理论的深度挖掘，是建立真正可靠的工程预测模型的基石，而非仅仅依赖于大量的经验公式。

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作为一本跨越了二十年光阴的文集，它代表了一个特定历史时期内，国际上对于岩石力学前沿问题的集体思考。我倾向于认为，这本书的价值在于其历史参照性和理论基石的奠定作用。例如，探讨“多物理场耦合”时，彼时的研究可能还集中在水-力耦合的基础框架上，而对电磁场或化学反应（如碱骨料反应在混凝土中的类似机制）的考虑可能尚未深入。因此，阅读它，就像是进行一次考古之旅，去探究现代复杂数值模拟工具背后的理论渊源。我希望能从中找到一些被后来的研究者修正或超越的早期模型，因为理解一个理论的局限性，往往比盲目套用最新的模型更为重要。这本书提供的视角，可能是自上而下的理论推导，而非自下而上的数据驱动。这对于培养具有批判性思维的岩土工程师至关重要——他们不仅要知道如何运行软件，更要理解软件内部的物理假设是否适用于手头的地质环境和时间尺度。

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