分形:岩石力学导论 (精装) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:谢和平

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2005-01-01

价格:36.0

装帧:精装

isbn号码:9787030053312

丛书系列:

图书标签:

• 分形岩石力学
• 分形
• 岩石力学
• 地质学
• 复杂系统
• 数学建模
• 物理学
• 精装本
• 科学
• 工程
• 地球科学

分形：岩石力学导论（精装） 简介 本书深入探讨了分形几何在岩石力学领域的应用，为理解岩石变形、断裂和渗透性等关键力学行为提供了一个全新的视角。作者以严谨的科学态度和清晰的逻辑结构，将抽象的分形理论与实际的岩石力学问题巧妙地结合起来，为读者呈现了一部兼具理论深度和实践价值的开创性著作。 内容概述 本书首先从基础的几何学概念出发，系统地介绍了分形几何的核心理论，包括分形维数、自相似性、跌落维数等关键概念，并重点阐述了这些概念如何描述自然界中普遍存在的复杂形状和结构。随后，本书将这些理论框架应用于岩石力学研究，分析了岩石内部孔隙、裂纹和颗粒的分布往往呈现出分形特征。 书中详细讨论了岩石微观结构的分形表征。例如，岩石的孔隙网络结构，包括孔隙的大小、形状、连通性和分布，常常可以用分形模型来描述。通过计算孔隙网络的分形维数，可以量化其复杂程度，并推断出其对岩石渗透性的影响。同样，岩石中的微裂纹和断裂面的形成过程和几何形态也表现出显著的分形特性。作者通过分析大量的岩石断口图像，揭示了断裂面的粗糙度和分形维数与岩石的力学强度、断裂韧性之间的内在联系。 本书着重阐述了分形理论在宏观岩石力学行为预测中的应用。例如，研究表明，岩石的变形行为，特别是非线性变形，与岩石内部微观结构的分形特征密切相关。作者通过建立分形模型，能够更好地预测岩石在不同应力条件下的变形响应，并分析应力集中和损伤累积的演化过程。 在岩石断裂力学方面，本书提供了全新的理论框架。传统的断裂力学主要关注裂纹的尖端扩展，而本书则将分形几何应用于描述整个断裂面的演化。通过研究断裂面的分形维数随加载过程的变化，可以更深入地理解岩石的脆性断裂机制，并为预测岩石的宏观断裂行为提供新的手段。 此外，本书还探讨了分形方法在岩石渗透性研究中的应用。岩石的渗透性是地下水流、油气运移和污染物扩散等关键过程的基础。岩石内部孔隙和裂纹网络的分形特征，直接影响了流体在岩石中的流动路径和阻力。本书通过构建分形渗透模型，能够更准确地模拟和预测岩石的渗透系数，这对于油藏工程、地质工程和环境科学等领域具有重要的指导意义。 核心内容要点 分形几何基础： 深入讲解分形维数、自相似性、迭代函数系统等核心概念。 岩石微观结构的分形表征： 如何用分形几何描述岩石孔隙、裂纹和颗粒的几何特征。 分形维数与岩石力学性能的关系： 揭示孔隙分形维数、裂纹分形维数与岩石强度、变形、渗透性等性能的关联。 岩石变形与损伤的分形模型： 利用分形理论解释和预测岩石的非线性变形和损伤演化。 分形断裂力学： 研究岩石断裂面的分形特性及其对断裂行为的影响。 分形渗透性模型： 构建基于分形几何的渗透性模型，提高预测精度。 实际应用案例分析： 结合具体岩石类型和工程背景，展示分形方法的应用效果。 本书特色 本书的最大特色在于其跨学科的创新性。它将数学上抽象的分形理论与岩石力学这一工程领域紧密结合，为解决岩石力学中的复杂问题提供了一种全新的、强大的工具。作者不仅详细介绍了理论方法，还通过丰富的图表和实例，使读者能够直观地理解抽象概念。本书语言清晰，论证严密，适合岩石力学、地球科学、土木工程、采矿工程以及相关领域的科研人员、工程师和研究生阅读。通过本书的学习，读者将能够深刻理解岩石力学中普遍存在的复杂性，并掌握利用分形方法解决实际问题的能力。 适合读者 岩石力学、岩土工程、土木工程、采矿工程、石油工程等领域的科研人员和工程师。 地球科学、地质学、水文学等领域的专家。 对复杂系统建模和数据分析感兴趣的研究生和高年级本科生。 希望拓展研究视野，探索新的理论工具来解决工程问题的学者。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮。精装本的质感很棒，封面设计简约又不失厚重感，一看就知道是专业领域的力作。书本拿在手里很有分量，纸张的印刷质量也无可挑剔，字迹清晰，图表布局合理，阅读起来非常舒适。对于这种需要反复查阅和长时间阅读的专业书籍来说，良好的物理质量是至关重要的。我特别欣赏出版社在细节处理上的用心，比如封面封底的材质选择，以及书脊的装订工艺，都体现了对读者的尊重。这本书的开本大小也恰到好处，既方便放在书架上收藏，也便于在桌面上摊开阅读和做笔记。虽然我主要关注的是内容，但不得不说，好的物理载体能极大地提升阅读体验，尤其是在面对一些复杂概念时，清晰的排版和耐用的装帧能让人更专注于知识本身。这本书的外观完全达到了我对一本高水平学术著作的期待，甚至超出了预期。

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这本书的作者在行文风格上有着一种独特的魅力，一种介于严谨的学术规范与富有激情的教育家之间的平衡感。他的叙述既保持了科学的精确性，又避免了过于晦涩难懂的术语堆砌。在描述一些历史上的经典理论时，作者会适当地回顾其发展脉络和实验背景，使得读者能够理解这些理论产生的时代意义和局限性，而不是孤立地接受知识点。这种“讲故事”式的叙述，让漫长的阅读过程充满了发现的乐趣。此外，书中对一些争议性问题的处理方式也颇为高明，作者不会武断地下结论，而是客观呈现不同学派的观点，并引导读者自己去思考哪种解释更具说服力。整体读下来，感觉像是与一位经验丰富的导师进行了一场高质量的学术对话，受益匪浅。

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我必须强调这本书在图表质量上的卓越表现。在岩石力学这类高度依赖空间想象和数据可视化的学科中，图表的重要性不言而喻。这本书中的插图不仅仅是文字内容的简单配图，它们本身就是一种重要的信息载体。无论是应力-应变曲线的细节刻画，还是裂纹扩展路径的剖面示意图，都达到了极高的清晰度和信息密度。很多关键的力学模型和实验装置的示意图，绘制得非常精准且富有立体感，这对于理解复杂的空间受力状态至关重要。我尤其欣赏作者对实验数据的呈现方式，表格简洁明了，图示的坐标轴标注规范，使得数据的解读和对比工作变得异常高效。可以说，精良的图文配合，极大地提升了这本书的教学效率和参考价值，使得复杂的物理过程得以直观地呈现在读者面前。

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我对这本书的整体内容结构感到非常满意。作者显然花费了大量心血来构建一个逻辑清晰、层层递进的知识体系。初学者可能会担心入门的难度，但这本书的开篇部分处理得非常巧妙，用通俗易懂的语言介绍了岩石力学的基本概念和研究背景，为后续复杂内容的学习打下了坚实的基础。随着章节的深入，理论模型的推导和公式的阐述都显得水落石出，作者没有急于抛出复杂的数学工具，而是先建立了直观的物理图像。这种“先形后数”的讲解方式，极大地降低了理解门槛。特别是那些涉及到多尺度问题的讨论，处理得尤为细腻，让人能够清晰地看到宏观现象是如何由微观机制决定的。对于我个人而言，最吸引我的是它对实际工程案例的穿插应用，这使得抽象的理论不再是空中楼阁，而是有了明确的指导意义。

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这本书的深度和广度都令人印象深刻，它绝非一本浅尝辄止的入门读物，而是真正触及了岩石力学前沿和核心难点的教材。尤其是在处理非线性变形、损伤演化以及岩体蠕变等这些公认的难题时，作者展现了扎实的理论功底和敏锐的洞察力。我特别留意了其中关于数值模拟方法的介绍部分，作者不仅介绍了主流的有限元和离散元方法的适用性边界，还探讨了如何根据不同的岩石本构模型来选择最合适的计算策略。这种对方法论局限性的坦诚分析，比一味推崇某种技术要更有价值。阅读过程中，我发现很多过去困扰我的概念豁然开朗，这得益于作者在阐述复杂理论时所采用的类比和图示的精妙结合。对于希望深入研究或从事相关研发工作的人来说，这本书提供的理论深度是毋庸置疑的。

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第三次力学革命

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