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含预制缺口岩石材料的破坏机理 哈迪·海里、瓦哈布·萨尔法拉齐、傅金伟、穆罕默德·法特希·马尔吉 (中英对照电子书)

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资源介绍

这本书由施普林格出版,是一部关于岩石力学领域断裂与破坏机理的学术专著,版权年份为2026年。它聚焦于一个在采矿工程、岩土工程和地质灾害防治中都非常关键的议题:含有预制裂纹或缺口(即天然裂隙、节理或人工预制缺陷)的岩石材料在外力作用下是如何从裂纹萌生、扩展直到最终贯穿破坏的。这类问题之所以重要,是因为天然岩体几乎从不完整无缺,内部总是充斥着各种各样的裂隙和弱面,而这些缺陷恰恰是岩体失稳的根源——大到边坡垮塌、隧道塌方,小到矿柱崩落、坝基开裂,背后往往都和裂隙的扩展贯通机制脱不了干系。作者团队的构成也颇有国际色彩,三位来自伊朗不同高校(沙希德·巴霍纳尔·克尔曼大学、哈马丹工业大学、亚兹德大学)的矿业工程学者与一位来自中国华北水利水电大学土木与交通学院的学者联手,使得研究视角既涵盖了中东矿区常见的硬岩工况,也兼顾了中国水利工程领域的复杂地质环境,这种跨国合作也从一个侧面反映了岩石力学这一学科正在全球范围内走向深度协同。书中采用了实验与数值模拟并举的研究路线,前者利用含预制缺口的真实岩石试样(如花岗岩、石膏试样)在单轴压缩或直接剪切条件下观察裂纹如何从缺口尖端起裂、经过不同角度的岩桥区域最终贯通,并辅以声发射技术实时捕捉破裂信号;后者则借助离散元方法中的PFC2D(颗粒流程序)建立细观数值模型,将宏观破坏过程还原为颗粒间胶结键的断裂过程,从而在物理实验难以企及的时间和空间尺度上揭示裂纹汇聚的内在规律。全书章节安排层层递进,从地质材料的力学特性和断裂行为的总体概述入手,依次讨论了含两条等长平行裂纹的类岩试样在不同桥接角度下的裂纹汇聚机制、非平行裂纹对花岗岩试样破坏特征的影响、阶梯形裂纹在单轴载荷下的扩展行为、不连续节理组对试样整体失稳模式的作用,以及钻孔和单缺口共同存在时声发射特征和力学响应的变化,最后深入分析了含缺口岩石在直接剪切条件下岩桥数量、有效节理系数和正应力对剪切失效模式的影响,还探讨了雁列式裂纹在不同正应力条件下的剪切机制。书中每一章都遵循了实验方案设计、数值模型标定、结果对比分析、结论归纳这一完整的科研逻辑,配有大量图表来展示裂纹扩展路径、应力场分布和破坏模式示意。对于从事岩石力学、采矿工程、岩土工程、地质工程研究的科研人员和硕博研究生来说,这是一本兼具理论深度和工程参考价值的工具书,能够帮助读者迅速了解含缺陷岩体断裂力学研究的最新进展;对于从事边坡稳定性评估、隧道与地下工程设计、水利水电工程岩基稳定性分析等工作的工程师和技术人员,本书也提供了从微观裂纹机制到宏观工程现象的桥梁,便于他们将复杂的数值模拟方法或实验策略迁移到实际工程问题的分析中。当然,由于本书是一部专业性极强的研究专著,行文风格偏学术,数据密度较高,更适合具备一定岩石力学和数值模拟背景的读者精读,而非面向普通科普读者。