采矿工程问题数值模拟研究与分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:中国矿业大学出版社

作者:谢文兵

出品人:

页数:182

译者:

出版时间:2005-10

价格:28.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787811072082

丛书系列:

图书标签:

• 采矿工程
• 数值模拟
• 岩石力学
• 地质力学
• 有限元
• 离散元
• 矿山压力
• 安全
• 数值分析
• 工程应用

《采矿工程问题数值模拟研究与分析》一书，聚焦于现代采矿业中普遍存在的复杂工程难题，并通过严谨的数值模拟方法进行深入剖析与解答。本书内容详实，理论与实践相结合，旨在为采矿工程师、科研人员及相关领域学生提供一套系统性的学习和应用工具。 本书的核心内容涵盖了以下几个关键方面： 一、采矿工程数值模拟的基础理论与方法： 连续介质力学基础： 深入阐述岩石力学、土力学等连续介质力学基本原理，包括应力、应变、本构关系、强度理论等，为后续的数值模拟提供坚实的理论基础。着重讲解不同岩体和土体的力学行为特性，以及如何将其转化为数学模型。 数值离散方法概述： 系统介绍用于解决采矿工程问题的各类主流数值模拟方法，如有限元法（FEM）、有限差分法（FDM）、边界元法（BEM）和离散元法（DEM）等。详细解析每种方法的原理、适用范围、优缺点，并分析它们在采矿工程具体问题中的应用案例。特别强调不同方法在处理复杂几何形状、边界条件和材料非线性特性方面的差异。 数值模拟软件平台： 介绍当前采矿工程领域常用的数值模拟软件，如FLAC、UDEC、ANSYS、ABAQUS、RFEM等，并对其功能、操作流程和应用技巧进行简要说明。本书并非软件使用手册，而是侧重于如何根据工程问题选择合适的软件，并理解软件背后所采用的数值算法。 二、采矿工程中的典型问题及其数值模拟解决方案： 边坡稳定性分析： 详细讲解露天矿边坡、地下矿采空区上方边坡等工程中的稳定性评价方法。通过数值模拟，分析边坡的变形破坏机制、影响因素（如岩体性质、结构面、地下水、开挖扰动等），并探讨提高边坡稳定性的措施。重点在于如何建立真实的地质模型，设置合理的边界条件和加载方式。 地下开采采动影响分析： 深入研究地下开采过程中，巷道、平硐、竖井等构筑物以及地表建筑物所承受的采动应力、变形和破坏。运用数值模拟技术，预测采动引起的围岩应力重分布、裂隙扩展、垮塌等现象，并评估其对周边环境和基础设施的影响。本书将详细介绍如何模拟采空区的发展、支撑结构的受力以及巷道围岩的支护效果。 爆破振动与效应分析： 针对矿山爆破作业，本书将数值模拟应用于分析爆破产生的冲击波传播、地表振动、岩体破碎以及对周边建筑物的影响。通过建立精细的爆破模型，模拟炸药起爆过程，预测振动加速度、速度，并评估其对临近结构物的安全风险。 采空区充填体稳定性分析： 针对采用充填采矿法的矿山，本书研究充填体在开采过程中的应力分布、变形以及与围岩的相互作用。利用数值模拟，评估充填体自身的强度、刚度以及其对围岩支护作用的有效性，为充填方案的设计提供科学依据。 地压与围岩控制： 深入探讨深部采矿过程中面临的地压问题，分析围岩的应力集中、失稳机理，并研究不同支护方式（如锚杆、喷浆、钢拱架等）的受力特性和加固效果。通过数值模拟，优化支护参数和支护结构设计，提高采掘空间的围岩稳定性。 地下水与渗流耦合分析： 针对含水层或裂隙发育的岩体，本书将流体力学与固体力学相结合，进行渗流-应力耦合分析。研究地下水压力对岩体稳定性的影响，如降低有效应力、诱发渗透破坏等，并模拟疏放水措施的效果。 三、数值模拟的实践应用与案例研究： 模型建立与网格划分： 详细讲解如何根据实际地质情况和工程需求，建立准确的三维数值模型，并对模型进行合理的网格划分，以确保计算精度和效率。 本构模型选择与参数率定： 针对不同的岩石和土体材料，介绍如何选择合适的本构模型（如线弹性、弹塑性、损伤力学模型等），并阐述通过室内试验和现场监测数据进行模型参数率定的方法。 边界条件与载荷施加： 强调准确设定边界条件和施加合理载荷的重要性，分析不同边界条件（如固定边界、自由边界、应力边界等）对计算结果的影响，并说明如何模拟各种工程荷载，如自重、采动应力、设备荷载等。 结果分析与验证： 教授如何对数值模拟结果进行深入分析，包括应力场、位移场、塑性区分布、破坏模式等，并介绍如何通过现场监测数据、经验公式或解析解等方法对模拟结果进行验证和校核。 工程案例展示： 本书将穿插多个具体的采矿工程案例，从模型的建立、方法的选择到结果的解释，系统地展示数值模拟在解决实际工程问题中的应用过程，帮助读者理解理论知识在实践中的运用。 本书致力于提升采矿工程领域对复杂问题的数值模拟认知与应用能力，为行业的可持续发展提供重要的技术支撑。通过学习本书，读者将能够更准确地预测采矿过程中可能出现的风险，优化开采方案，提高工程安全性和经济效益。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我是在寻找一套能够系统梳理现代数值方法在岩土工程中应用的教材时偶然发现这本著作的。坦白说，市面上关于有限元和有限差分方法的书籍汗牛充栋，大多停留在理论公式的堆砌，或者只是简单地罗列商业软件的操作步骤。然而，这本书的独特之处在于，它似乎对“为什么”的探索更为深入。作者并没有满足于直接给出已有的求解器模型，而是花费了大量的篇幅去剖析不同边界条件和本构模型在离散化过程中可能引入的数值误差来源及其对工程判断的潜在误导。比如，关于非线性接触面处理的章节，其对高斯积分点选择敏感性的讨论，深度远超我以往接触的任何一本教材。它不只是教你如何跑一个模拟，更像是邀请你进入一个虚拟的实验室，让你亲手去解剖那些潜藏在算法深处的“黑箱”。对于我这种追求模型可靠性而非仅仅是结果呈现的工程师来说，这种层层递进的思辨过程，是极其宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程中，我深切体会到作者团队在案例选取上的独到眼光和扎实的实践基础。他们似乎刻意避开了那些教科书上烂熟于心的标准算例，转而聚焦于那些在实际工程中极具挑战性的复杂场景。我记得其中一个关于深基坑开挖引发周边地下水位波动的模拟分析，不仅考虑了土体的固结非饱和特性，还巧妙地引入了动态荷载响应作为耦合项进行迭代计算。这个案例的复杂性使得读者必须对流体力学、固体力学以及时间步长控制有着非常精妙的平衡把握。不同于很多理论书籍将这些视为独立的模块，这本书成功地将它们编织成一个有机整体。作者在每一步的计算步骤后，都会附带一小段“现场经验谈”，用非常口语化的方式解释为何在实际操作中某个参数的微小变动会导致结构稳定性的巨大差异。这种理论与实践的无缝对接，极大地增强了教材的说服力和指导性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和设计确实让人眼前一亮，封面那深沉的蓝色调，配上抽象的几何图形，让人立刻感受到一股严谨而前沿的学术气息。我本来对手头的另一本关于地质力学的参考书有点审美疲劳，但翻开这本《采矿工程问题数值模拟研究与分析》后，那种全新的视觉体验和排版布局，着实提升了阅读的愉悦度。尤其是章节之间的过渡页设计，采用了半透明的硫酸纸材质，上面印着一些复杂的微积分公式的局部特写，这种细节处理，不得不说作者团队在装帧美学上投入了大量的精力。而且，书脊的装订非常牢固，即便是经常需要摊平在实验台上查阅，也完全不用担心书页松动的问题。纸张的选取也颇为考究，不是那种反光刺眼的亮白，而是略带暖意的米白色，长时间阅读眼睛不容易疲劳。这套对物理形态的关注，体现了出版方对学术著作的尊重，让原本枯燥的理论学习过程，变成了一种享受。我甚至愿意把它摆在书架的最显眼位置，不仅仅是因为它的内容价值，更因为它本身就是一件工艺品级别的作品。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格简直是一股清流，尤其是在处理那些极其晦涩的数学推导时。我通常认为，学术著作在追求严谨性的同时，很容易陷入晦涩难懂的泥潭，导致大量的读者在尚未理解其精髓前就望而却步。但是，本书的作者似乎深谙“以简驭繁”的艺术。他们的叙述逻辑清晰得如同流水线作业，即便是在介绍如何构建复杂应力张量空间的坐标变换时，也能通过巧妙的比喻和图形辅助，将抽象的概念具象化。比如，作者用来解释“奇异点”处理的那个关于“水滴在不平坦桌面上的扩散”的比喻，让我瞬间豁然开朗，比起纯粹的行列式分析，这个描述更加直观和令人难忘。这表明作者不仅是该领域的专家，更是一位优秀的教育者，深知如何搭建知识的阶梯，引导读者平稳攀登高峰。

评分☆☆☆☆☆

从软件兼容性和可操作性的角度来看，这本书也展现了极高的实用价值，这对于我们这些需要将研究成果快速转化为生产力的技术人员来说至关重要。书中并没有被任何特定的商业软件厂商所束缚，而是将重心放在了算法的核心逻辑和通用接口的设计原则上。例如，在讲解网格生成策略时，作者详尽对比了结构化网格与非结构化网格的优劣，并针对性地给出了如何在混合网格体系中实现数据插值的通用流程图。更令人赞叹的是，书的后附录部分，居然包含了数个基于开源库（如PETSc或OpenFOAM的基础框架）的伪代码实现示例，这些示例简洁、高效，且注释清晰，这极大地降低了初学者从理论走向实践的门槛。它不是提供一个成品，而是提供了一套能让你自己打造工具箱的蓝图，这种赋能感，是其他很多只停留在理论层面的参考书所无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆