Rock Mechanics in Engineering Practice pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Ltd

作者:K.G. Stagg

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1968-01-01

价格:USD 78.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780471819653

丛书系列:

图书标签:

• 岩石力学
• 工程实践
• 岩土工程
• 地质工程
• 矿山工程
• 隧道工程
• 边坡稳定性
• 岩体变形
• 数值模拟
• 断裂力学

好的，这是一份针对一本不包含《岩石力学在工程实践中》（Rock Mechanics in Engineering Practice）内容的图书简介，内容详实，力求自然流畅，不带任何AI痕迹，字数约1500字。 --- 《现代结构动力学分析与有限元建模》 —— 理论前沿、先进算法与工程应用深度融合之作 图书定位： 本书旨在为结构工程、土木工程、航空航天、机械工程领域的专业人士、高年级本科生及研究生提供一套全面、深入且高度实用的现代结构动力学分析与有限元建模的理论与实践指导。它着眼于传统静态分析的局限性，聚焦于材料、结构在时变载荷作用下的复杂响应，特别是如何利用先进的数值方法精确捕捉这些动态行为。 第一部分：动力学基础与本征特性（Fundamentals of Structural Dynamics and Intrinsic Characteristics） 本部分奠定了全书的理论基石，重点剖析了结构抵抗外部激励的能力的内在物理机制。 第一章：单自由度系统（SDOF）的再审视与拓展 本章从经典单自由度系统出发，深入探讨了粘滞阻尼、库仑阻尼和材料非线性对系统响应的复杂影响。内容涵盖了从自由振动到受迫振动的全面分析，包括共振现象的深入解析，以及如何通过参数辨识技术从实验数据中反演系统的真实阻尼比。特别地，引入了“结构健康监测中的振动特性识别”案例，展示了SDOF模型在实际工程诊断中的应用。 第二章：多自由度（MDOF）系统的模态分析与正交性 MDOF系统是理解复杂结构行为的关键。本章详细阐述了质量矩阵、刚度矩阵和阻尼矩阵的构建方法，着重讲解了特征值问题的求解（如子空间迭代法、Lanczos法）以获取系统的固有频率和模态振型。模态的物理意义、正交性性质及其在模态叠加法中的应用被详尽论述。此外，对阻尼矩阵的结构——例如比例阻尼（Rayleigh Damping）与非比例阻尼的差异及其对响应计算的影响进行了深入的比较分析。 第三章：连续体动力学与场方程的建立 将离散系统推广至连续体，本章推导了基于拉格朗日变分原理和哈密顿原理的结构动力学偏微分方程。重点讨论了梁、板、壳等经典构件在不同边界条件下的动力学控制方程。针对材料的非线性和几何非线性（大变形效应），引入了虚功原理下的非线性动平衡方程的建立过程，为后续的有限元离散化做足铺垫。 第二部分：先进有限元方法与时域求解技术（Advanced FEM and Time-Domain Solution Techniques） 本部分是本书的核心，聚焦于如何将复杂的动力学方程转化为计算机可解的形式，并选择高效可靠的数值积分方案。 第四章：结构动力学问题的有限元离散化 本章详细介绍了结构动力学问题的有限元建模技术。涵盖了从一维梁单元到三维实体单元的动力刚度矩阵和集中/分布惯性力的精确计算。特别关注了与接触、摩擦相关的非线性动力学单元（如接触单元、摩擦单元）的建模策略。对单元选择（如剪切变形理论对薄板单元的影响）和网格收敛性分析在动力学模拟中的特殊要求进行了强调。 第五章：直接积分法：显式与隐式求解器 直接时间积分法是求解瞬态动力学问题的基石。本章详尽对比了中心差分法（显式）、Newmark-beta法和Wilson-theta法（隐式）的稳定性和精度特性。对于显式积分，深入探讨了时间步长的稳定性限制及其在爆炸冲击分析中的应用；对于隐式积分，重点讲解了非线性迭代过程（如牛顿-Raphson法）在处理大变形和材料屈服时的收敛性准则与加速技术。 第六章：模态叠加法（Modal Superposition Method）的优化与限制 模态叠加法因其计算效率高而被广泛应用。本章不仅复习了线性系统的模态叠加法，更重要的是，深入分析了在非线性问题中应用模态叠加法（如模态空间中的非线性力）的近似误差来源，并提出了修正的模态叠加算法（如基于子空间投影的修正方法），以提高其在强非线性情况下的预测精度。 第三部分：特殊载荷与应用案例（Special Loading Conditions and Engineering Applications） 本部分将理论与前沿工程挑战相结合，展示动力学分析在复杂场景中的实际应用能力。 第七章：冲击、爆炸与材料的动态响应 针对高应变率载荷，本章探讨了材料本构模型的动态特性，如Cowper-Symonds本构模型。重点分析了冲击波的传播、反射与透射过程，以及结构在极短时间尺度内发生的塑性变形和失效模式。通过数值模拟，解释了应力波在结构内部的能量耗散机制。 第八章：地震工程中的非线性动力响应分析 地震载荷是结构动力学分析中最常见的挑战之一。本章详细介绍了如何从地震动记录中提取或生成设计反应谱，并将它们转化为时程输入。核心内容包括：基于性能点的非线性时程分析（NLTHA）、结构阻尼与隔震/消能装置（如粘滞阻尼器、屈服连接）在提高抗震性能中的动力学建模与优化。 第九章：旋转机械的动力学不稳定性与耦合振动 本章关注旋转机械（如涡轮机、转子系统）中特有的动力学问题，包括不对称刚度、惯量不平衡和科里奥利效应。系统讲解了基于Floquet理论的参数激励振动稳定性分析，并引入了流固耦合（FSI）对转子系统振动特性的影响，为转子动力学的设计与故障诊断提供了理论工具。 总结与展望 《现代结构动力学分析与有限元建模》不仅仅是一本理论手册，它更是一座连接前沿数值方法与复杂工程实践的桥梁。全书大量穿插了经过验证的实例代码片段和工程算例，旨在帮助读者熟练掌握主流商业软件（如Abaqus、ANSYS）的动态分析模块，并能够独立开发高效的结构动力学求解器。本书的深度和广度，确保了它能够成为结构工程师、研发人员在应对动态复杂性挑战时的必备参考书。

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我手里拿的这本关于工程实践的岩石力学读物，读起来感觉就像是经验丰富的老工程师在手把手教你干活，而不是冷冰冰的理论堆砌。它最吸引我的地方在于，它几乎涵盖了所有你能想到的工程场景，从深层矿井的开挖稳定性到大型水坝基础的应力评估，每一个章节都紧密围绕“实践”二字展开。作者似乎深知在工地上，理论永远要为实际问题服务，因此，书中对现场勘测、原位测试方法的介绍非常详尽，特别是对不连续面（JRC/JCS）参数的确定和应用，给出了大量实战技巧和经验公式，这些在标准规范中往往是一笔带过的内容，在这里却得到了细致的展开。我特别喜欢它对“风险管理”的侧重，讨论了如何量化岩体工程的不确定性，以及在设计迭代中如何动态调整支护方案。这本书的价值不在于它展示了多么新颖的理论，而在于它将那些成熟而可靠的技术，用一种极具操作性的方式呈现了出来，让初级工程师也能快速上手，避免陷入纯粹的学术空谈。

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坦率地说，这本大部头在设计和排版上显得有些年代感，但内容绝对是硬货。我最想点赞的是它对岩石力学测试方法的历史演变和现代技术的对比分析。书中对传统的巴西圆盘拉伸试验、三轴压缩试验的仪器精度限制，以及如何通过改进设备来减小孔隙水压力测量误差的探讨，显示了作者深厚的实验背景。更进一步，它没有止步于静态测试，而是花了大量篇幅讨论了动态载荷下的岩石响应，比如地震作用或冲击载荷下的材料行为，这对于核电站或重要基础设施的抗震设计至关重要。阅读过程中，我感觉自己仿佛在翻阅一本结合了材料科学和地球物理学的跨学科著作。唯一的遗憾是，虽然理论详实，但对于近年来兴起的基于机器学习的岩体强度预测模型涉及不多，这或许是时代局限性，但瑕不掩瑜，它为理解传统模型为何在特定工况下失效提供了坚实的物理基础。

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这本书的结构安排极具逻辑性和层次感，它仿佛是按照一个大型岩土工程项目的流程来组织内容的。从前期的地质评价、岩体分类（Q系统、RMR系统及其局限性），到中期的支护设计、数值模拟，直至后期的施工监测和风险评估，形成了一个完整的知识链条。我个人对其中关于“监测反馈与设计优化”那一章节印象深刻，它强调了工程实践中的“PDCA循环”——计划、执行、检查、行动，指出许多失败案例并非源于理论错误，而是缺乏有效的反馈机制。书中对监测数据解读的指导非常实用，例如如何通过收敛位移监测曲线判断岩体是否进入塑性破坏区，以及如何据此调整注浆压力或锚杆长度。这种将理论模型与现场实时数据紧密结合的写作方式，极大地提升了书的实用价值，它教会的不仅仅是计算方法，更是一种严谨的、以结果为导向的工程思维模式，是每一位想在岩石工程领域有所建树的工程师的必备良师。

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这本书的叙事风格非常具有说服力，它不是在“教”你，而是在“论证”如何做出最优的工程决策。它巧妙地将岩石流变学和时间效应纳入了常规的稳定性分析框架中，这在很多岩土教材中是被边缘化的议题。特别是关于地下结构长期稳定性的讨论，涉及到岩盐、软弱岩体等特殊材料的蠕变特性和应力松弛过程，作者引用了多个跨越数十年的监测数据，清晰地展示了时间对工程安全的影响。我发现，书中对于不同尺度效应的探讨尤为深刻，即如何从实验室的岩石单体尺度推导至工程尺度的岩体行为，中间涉及的尺度效应修正系数和经验参数的取舍，都有着丰富的案例支撑。这种对时间维度和空间尺度的双重考量，使得这本书的深度远远超过了一般的工程手册，它引导读者思考工程问题的“全生命周期”管理，而非仅仅满足于初始阶段的通过验收。

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这本《岩土工程中的岩石力学实践》简直是教科书级别的经典，作者的笔触极为专业，深入浅出地剖析了岩石力学的核心原理。我尤其欣赏它在理论构建上的严谨性，从最基础的岩石本构关系到复杂的断裂力学模型，介绍得面面俱到，数据翔实，图表清晰，让人在阅读过程中能够构建起一个完整而坚实的理论框架。例如，书中对不同应力状态下岩石变形和破坏模式的分类与描述，配以大量的室内试验数据佐证，这对于我们从事边坡稳定分析和隧道设计的人来说，是不可或缺的理论基石。书中对各向异性岩体的处理方法，特别是引入了先进的数值模拟技术，如有限元和离散元方法，并结合实际案例进行了参数标定和验证，使得抽象的力学问题变得可视化和可操作化。当然，理论的深度决定了它对初学者有一定门槛，需要读者具备扎实的材料力学和高等数学基础才能完全领会其中精髓，但对于需要精研岩石工程问题的专业人士而言，它绝对是一本值得反复研读的案头宝典。

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