煤岩流变电磁动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:科学出版社

作者:何学秋

出品人:

页数:459

译者:

出版时间:2003-10

价格:58.00元

装帧:精装(无盘)

isbn号码:9787030116604

丛书系列:

图书标签:

• 煤岩流变学
• 电磁动力学
• 煤矿安全
• 岩石力学
• 流变性
• 电磁效应
• 矿井动力学
• 灾害防治
• 数值模拟
• 工程应用

煤岩流变电磁动力学：一本探究复杂地质系统行为的学术专著 图书名称： 煤岩流变电磁动力学 图书简介： 本书旨在为地质力学、岩石物理学以及能源开采工程领域的研究人员和工程师提供一个全面、深入的理论框架，用以理解和量化煤岩体在特定应力、温度和电磁场耦合作用下的复杂响应行为。本书并非聚焦于传统意义上的电磁理论在地球物理勘探中的应用，而是着重剖析电磁场如何作为一种内在的、动态的物理量，与煤岩的宏观（如蠕变、塑性变形）和微观（如裂隙演化、孔隙结构变化）力学行为相互耦合、相互影响的内在机制。 本书的结构设计兼顾了理论的严谨性与工程实践的针对性。我们从流变学的基本原理出发，结合煤岩在长期载荷作用下表现出的粘滞性、粘弹性与粘塑性特征，构建起描述煤岩时间依赖性变形的本构模型。随后，我们将重点引入电磁场的动力学描述，尤其是与介质极化、导电机理相关的电磁响应特性。关键在于，本书将这两大看似独立的物理场——机械应力场与电磁场——进行系统的耦合分析。 第一部分：煤岩流变学基础与本构方程的建立 本部分系统梳理了煤岩流变学的理论基石。煤岩作为一种典型的非线性、各向异性、时变材料，其变形行为远非简单的胡克定律或牛顿粘滞模型所能完全描述。我们详细探讨了经典的 Burgers 模型、Kelvin-Voigt 模型及其修正形式在描述煤岩短期蠕变和长期应力松弛中的适用性与局限性。 核心内容包括： 1. 时间效应的量化： 引入了时间强度理论（Time-Strength Theory）和应变率敏感性分析，以量化煤岩在不同加载速率下的强度衰减规律。 2. 高阶流变模型： 基于广义粘弹性理论，推导出考虑多尺度粘滞过程的广义Maxwell模型和Poynting-Thomson模型，并讨论了如何通过实验数据对模型参数进行辨识和优化。 3. 结构损伤与流变耦合： 将微裂纹的萌生、扩展和汇并纳入流变过程的考量。我们采用损伤力学框架，提出了一种能反映材料内部结构退化程度与流变速率相互影响的损伤流变本构方程。 第二部分：煤岩的电磁响应特性与本构关系 电磁响应是理解煤岩储能、导电及介电特性的关键窗口。本部分侧重于揭示煤岩体中电荷载流子的运动规律及其与岩石基质的相互作用。 关键章节涵盖： 1. 导电机制的解析： 深入分析了煤岩体中电子导电、离子导电以及混合导电机制。重点阐述了孔隙水、有机质组分以及表面络合作用对整体导电性的贡献。我们提出了基于孔隙网络拓扑结构的有效导电率模型，并讨论了温度和孔隙流体饱和度对导电率的非线性影响。 2. 介电特性与弛豫过程： 对煤岩的介电常数和介质损耗角进行了频率域和时域分析。详细区分了界面极化、空间电荷极化和分子极化，尤其关注了界面极化（Maxwell-Wagner效应）在多孔介质中的主导作用。 3. 电磁场在岩石中的分布规律： 基于麦克斯韦方程组，结合边界条件，求解了在不同电磁波入射或外部电场激励下，煤岩体内部电场和磁场的空间分布，为后续的耦合分析奠定基础。 第三部分：流变与电磁的动力学耦合机制 本书的理论核心和创新点集中于流变形变过程如何诱发或改变材料的电磁性质，反之，电磁场如何反馈影响岩石的力学稳定性。 耦合机理的剖析： 1. 变形致电磁效应（Deformation-Induced Electromagnetics）： 当煤岩发生流变变形时，其内部的微裂隙和孔隙结构会发生显著变化，导致电荷传输路径的改变（如裂隙的拉开或闭合），进而引起电阻率和介电常数的动态变化。我们提出了“应变依赖性导电率”模型，将流变应变率作为电磁参数的驱动项。 2. 电磁致流变效应（Electromagnetics-Induced Rheology）： 外部电磁场（如高频电磁波或静电场）对岩石内部的电荷和极性分子产生驱动力或扭矩。这些电动力学作用力会叠加到原有的机械应力上，从而改变材料的有效粘滞系数或屈服强度。特别地，我们探讨了电场诱导的“电泳效应”和“电致伸缩效应”对煤岩蠕变速率的调控作用。 3. 耦合动力学方程的建立： 综合前述内容，本书推导了一组耦合的非线性偏微分方程组，该方程组将煤岩体的质量守恒、动量守恒、电磁场方程和流变本构关系统一在一个数学框架内。求解这组方程，可以模拟煤岩在复杂应力历史和外部电磁场协同作用下的动态演化过程。 第四部分：工程应用与展望 本书的理论成果不仅具有基础科学意义，更直接服务于煤矿安全开采、非常规油气增产以及地热能开发等工程领域。 应用实例包括： 瓦斯/二氧化碳（CO2）抽采过程中的岩体稳定性预测： 在抽采过程中，孔隙压力和应力状态的快速变化会导致煤岩电导率的剧烈波动，利用本书的耦合模型，可以更准确地监测开采过程中岩体损伤的电磁信号特征。 电磁辅助采矿技术： 分析特定频率的电磁波预处理能否有效降低煤岩的粘滞系数，从而实现低能耗的破碎或开采。 电磁监测技术优化： 为设计基于电磁参数反演（如电阻率层析成像）来评估煤岩深部流变状态和损伤程度的监测系统，提供了精确的理论指导。 本书的特点在于： 它避免了将电磁场简单视为被动量化工具的做法，而是将其提升为与岩石力学行为同等重要的、主动参与系统演化的动态变量。通过跨学科的视角和严谨的数学建模，本书为理解和控制复杂地质环境下的煤岩动力学行为提供了新的理论工具和方法论。本书适合高年级本科生、研究生、博士后研究人员以及致力于解决能源与安全工程领域前沿问题的专业工程师阅读和参考。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

最近读了一些关于材料科学的著作，但坦白说，大部分都停留在基础理论的阐述上，缺乏一些能让人眼前一亮的创新视角。然而，这本书却全然不同。它似乎拥有穿越学科壁垒的胆识，将原本看似不相关的领域巧妙地编织在一起，构建了一个宏大而富有洞察力的分析框架。我特别赞赏作者在叙述中展现出的那种批判性思维，他不仅阐述了已有的模型和理论，更毫不留情地指出了它们在面对现实复杂性时的局限性。这种坦诚和求真的态度，在学术著作中是难能可贵的。每一次阅读，都像是一次智力的冒险，不断挑战我既有的认知边界。这本书的结构安排也颇为巧妙，它没有急于给出最终答案，而是循序渐进地引导读者体验科学发现的过程，让人在跟随作者的思路中获得知识，更获得一种“顿悟”的快感。

评分☆☆☆☆☆

老实说，我对这类硬核的专业书籍总是抱持着一种既敬畏又有些许畏惧的态度。通常，它们需要极大的耐心和专业背景才能啃下来。但这一本，给了我一个非常愉快的例外体验。它的核心内容无疑是深刻的，涉及了多个交叉学科的前沿议题，但作者对读者的体贴却贯穿始终。每当引入一个新概念时，总会有一段详尽的背景铺垫或者类比说明，确保读者不会因为“知识断层”而掉队。更让我感到惊喜的是，书中附带的那些高质量的插图和流程图，它们不是简单地重复文字内容，而是以一种全新的视觉语言，帮助我们梳理复杂的逻辑关系。可以说，这本书不仅是知识的宝库，更是一份精心制作的学习辅助工具。它成功地架起了理论深度与可读性之间的桥梁，让高深的学问变得触手可及。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本书的过程，更像是一场与智者的深度对话。作者的思维跳跃性很高，常常能从一个看似微不足道的现象中，挖掘出深层次的普遍规律。这种宏观与微观相互印证的叙事方式，极大地拓宽了我看待问题的视野。我尤其欣赏作者在讨论争议性问题时所展现出的平衡感，他不会偏信某一方的观点，而是清晰地罗列各方论据，引导读者自行判断，这充分体现了学术的开放精神。书中的许多推论，都激发了我产生进一步研究的冲动，它没有提供终点，而是指明了无数条新的探索路径。总而言之，这是一部具有启发性和前瞻性的著作，它不仅仅是知识的传递，更是一种思维方式的熏陶。读完后，我感觉自己对整个领域的世界观都有了一次重塑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的文字功底扎实得令人惊叹，阅读体验远超一般技术性书籍的枯燥。作者的笔触细腻而富有画面感，仿佛能将抽象的物理现象具象化地呈现在我们眼前。举例来说，在描述某些复杂系统的演化轨迹时，他用了一种近乎散文的笔法，使得那些原本需要借助大量公式才能勉强理解的概念，变得鲜活而直观。这对于那些不专攻纯理论的实践工作者来说，无疑是极大的福音。我发现自己不仅仅是在“学习”，更像是在聆听一位经验丰富的导师娓娓道来他的毕生心血。书中的案例选择也极具代表性，它们并非教科书式的标准范例，而是源自于对前沿研究的第一手观察，这使得全书充满了紧贴时代脉搏的活力。我强烈推荐给那些渴望在专业领域寻求突破，同时又珍视阅读美感的同仁们。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是别具一格，封面采用了深邃的墨绿色调，配上古朴的金色烫印字体，散发着一种沉稳而神秘的气息。初次翻阅时，就被它内页的排版所吸引，字体清晰易读，图文布局错落有致，看得出编辑在细节上花费了不少心思。我尤其欣赏作者在行文过程中对学术严谨性的坚守，每一个论点都有坚实的理论基础支撑，参考文献的引用也非常规范，让人在阅读时能感受到作者深厚的学识功底。尽管主题听起来有些高深，但作者似乎有一种将复杂问题简单化的魔力，通过精妙的比喻和层层递进的逻辑推演，即便是像我这样刚入门的读者，也能大致跟上其思路。这本书更像是一扇通往未知领域的窗口，它不只是罗列知识点，更是在引导读者进行深度思考，激发我们对科学本质的好奇心。读完前几章，我已经开始期待作者将如何进一步展开后续的论述，相信它会成为我书架上经久不衰的珍藏。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆