巖石類材料塑性力學(xué) 殷有泉 9787301251515 北京大學(xué)出版社
定 價(jià)：52 元
叢書名：中外物理學(xué)精品書系
- 作者：殷有泉
- 出版時(shí)間：2014/12/1
- ISBN：9787301251515
- 出 版 社：北京大學(xué)出版社
- 中圖法分類：TB301
- 頁碼：262
- 紙張：純質(zhì)紙
- 版次：1
- 開本：16開
巖石類材料（Rock-Like Materials）指巖石等地質(zhì)材料和混凝土等工程材料。這些材料的全應(yīng)力-應(yīng)變曲線（從剛性實(shí)驗(yàn)機(jī)壓縮試驗(yàn)得到）顯示了巖石類材料是一種具有不穩(wěn)定性的彈塑性材料。筆者針對(duì)這種不穩(wěn)定性構(gòu)建了巖石類材料塑性理論新的學(xué)科內(nèi)容和理論體系。
《巖石類材料塑性力學(xué)》包含四部分。第一部分（1-6章）介紹巖石類材料和巖體中間斷面的本構(gòu)性質(zhì)及其本構(gòu)表述。論證了應(yīng)變空間表述的重要性和必要性，材料不穩(wěn)定性等價(jià)于本構(gòu)矩陣的不正定性。第二部分（7-9章）討論了巖石塑性力學(xué)的邊值問題及其有限元表述。介紹了簡單問題（懸臂梁、厚壁筒）的理論解，討論了邊值問題解的穩(wěn)定性的充分和必要條件，以及不穩(wěn)定材料彈塑性有限元分析的弧長延拓算法。第三部分（10-11章）介紹巖石塑性理論在工程中的應(yīng)用。討論了邊坡穩(wěn)定性分析的失衡機(jī)制和失穩(wěn)機(jī)制，在豎井開挖中井壁不穩(wěn)定的地應(yīng)力條件和材料條件，給出了巖爆的力學(xué)機(jī)制。第四部分（附錄1-4）以附錄的形式對(duì)正文未涉及或未充分討論的一些重要問題給予補(bǔ)充，包括奇異屈服準(zhǔn)則的本構(gòu)理論以及水對(duì)巖石類材料穩(wěn)定性的影響等內(nèi)容。
傳統(tǒng)的塑性力學(xué)主要是討論金屬材料和金屬結(jié)構(gòu)，金屬材料是穩(wěn)定性材料。在土木、水利、能源、采礦和地下結(jié)構(gòu)等工程領(lǐng)域經(jīng)常涉及巖石類材料（巖石、土體等地質(zhì)材料，混凝土等工程材料）。這些材料在峰后具有軟化和彈塑性耦合特性，以致具有不穩(wěn)定性，并可由此導(dǎo)致工程結(jié)構(gòu)的破壞失效。研究和處理這些問題需要構(gòu)建反映這些情況的新的塑性理論。本書介紹了這種塑性理論的內(nèi)容、方法和意義，建立了巖石類材料塑性理論的理論框架和學(xué)科體系。本書所涉及的內(nèi)容很多是巖石塑性力學(xué)的前沿課題，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和理論創(chuàng)新�！ r石類材料塑性理論是諸多工程領(lǐng)域高端科學(xué)研究的力學(xué)基礎(chǔ)。邊坡滑動(dòng)的失衡機(jī)制和失穩(wěn)機(jī)制的研究，豎井開挖發(fā)生巖爆的理論模型的建立，都是塑性理論應(yīng)用研究的重要成果。許多工程結(jié)構(gòu)的失效和破壞具有突發(fā)性和雪崩性，工程師們憑借直覺認(rèn)為這些是結(jié)構(gòu)喪失穩(wěn)定性的結(jié)果，時(shí)至今日他們還在用簡單的極限平衡概念或用強(qiáng)度分析方法處理這些問題。按照巖石類材料塑性理論，可以用力學(xué)意義下的穩(wěn)定性概念和方法重新審視和研究這些問題，使工程設(shè)計(jì)提高到一個(gè)新的水平。因此，巖石類材料塑性理論具有廣闊的應(yīng)用前景和重大的實(shí)用價(jià)值�！ 稁r石類材料塑性力學(xué)》的側(cè)重點(diǎn)在于理論方面，理論敘述嚴(yán)謹(jǐn)和深入淺出是本書的特點(diǎn)，所例舉的應(yīng)用是為了使讀者更深入地理解理論，并看到巖石類材料塑性理論在實(shí)際應(yīng)用方面的深度和廣度。 在國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)類似的著作或教材。
殷有泉，北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系教授，博士生導(dǎo)師,已退休，主要從事固體力學(xué)、計(jì)算力學(xué)和巖石力學(xué)等學(xué)科的教學(xué)和科研工作。以出版書籍5冊(cè)，論文100多篇。
第一部分 巖石類材料本構(gòu)特性及其正確表述
第1章 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本概念
1-1 連續(xù)介質(zhì)模型
1-2變形和應(yīng)變
1-3應(yīng)力和平衡
1-4工程巖石類材料的本構(gòu)性質(zhì)
1-5張量的下標(biāo)標(biāo)記和矩陣標(biāo)記
1-6討論
第2章 本構(gòu)關(guān)系的應(yīng)力空間表述和應(yīng)變空間表述
2-1 彈性材料的本構(gòu)方程
2-2 彈塑性材料本構(gòu)性質(zhì)的應(yīng)力空間表述
2-3 彈塑性材料本構(gòu)性質(zhì)的應(yīng)變空間表述
2-4討論
第3章 工程巖石類材料的本構(gòu)理論
3-1巖石類材料的本構(gòu)理論框架 第一部分 巖石類材料本構(gòu)特性及其正確表述
第1章 連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的基本概念
1-1 連續(xù)介質(zhì)模型
1-2變形和應(yīng)變
1-3應(yīng)力和平衡
1-4工程巖石類材料的本構(gòu)性質(zhì)
1-5張量的下標(biāo)標(biāo)記和矩陣標(biāo)記
1-6討論
第2章 本構(gòu)關(guān)系的應(yīng)力空間表述和應(yīng)變空間表述
2-1 彈性材料的本構(gòu)方程
2-2 彈塑性材料本構(gòu)性質(zhì)的應(yīng)力空間表述
2-3 彈塑性材料本構(gòu)性質(zhì)的應(yīng)變空間表述
2-4討論
第3章 工程巖石類材料的本構(gòu)理論
3-1巖石類材料的本構(gòu)理論框架
3-2應(yīng)變空間本構(gòu)方程的實(shí)用形式
3-3常用的屈服準(zhǔn)則和本構(gòu)方程
3-4討論
第4章 巖體中的間斷面及其本構(gòu)表述
4-1間斷面力學(xué)性質(zhì)的表述
4-2用層狀材料退化的方法建立間斷面本構(gòu)方程
4-3用位移間斷和應(yīng)變比擬方法建立是間斷面本構(gòu)方程
4-4討論
第5章 本構(gòu)關(guān)系的塑性勢理論
5-1應(yīng)變空間表述的塑性勢本構(gòu)理論
5-2如何選取巖石類材料和間斷面的塑性勢
5-3塑性勢理論與耦合塑性理論
5-4討論
第6章 巖石類材料和巖體間斷面的不穩(wěn)定性
6-1耦合塑性材料的不穩(wěn)定性
6-2滿足正交法則的巖石類材料的不穩(wěn)定性
6-3非關(guān)聯(lián)流動(dòng)塑性材料的不穩(wěn)定性
6-4材料不穩(wěn)定性問題的幾點(diǎn)注釋
6-5巖體間斷面的不穩(wěn)定性
6-6討論
第二部分 巖石類材料塑性力學(xué)邊值問題及其有限元表述
第7章 簡單的彈塑性問題
7-1 自由端受力矩作用的混凝土懸臂梁
7-2 受均布內(nèi)壓的厚壁圓筒
7-3討論
第8章 巖石類材料塑性力學(xué)邊值問題
8-1 增量邊值問題的表述
8-2虛功原理
8-3平衡的穩(wěn)定性
8-4討論
第9章 巖石類材料塑性力學(xué)邊值問題的有限元方法
9-1 有限元系統(tǒng)
9-2線性彈性問題的有限元分析
9-3穩(wěn)定材料彈塑性問題的有限元分析
9-4不穩(wěn)定材料彈塑性問題的弧長延拓算法
9-5巖石力學(xué)問題平衡穩(wěn)定性的特征值準(zhǔn)則
9-6 廣義力,廣義位移及平衡路徑曲線
9-7討論
第三部分 巖石類材料塑性力學(xué)在工程中的應(yīng)用
第10章 邊坡穩(wěn)定性，失衡分析和失穩(wěn)分析
10-1 極限平衡方法
10-2 強(qiáng)度折減法
10-3 邊坡失穩(wěn)的判據(jù)
10-4 強(qiáng)度折減法的有限元分析
10-5 邊坡的不穩(wěn)定平衡（在擾動(dòng)下失穩(wěn)）
10-6 全應(yīng)力-應(yīng)變曲線的簡化模型
10-7 邊坡失穩(wěn)的判據(jù)
10-8 用弧長延拓算法研究邊坡的平衡穩(wěn)定性
10-9 討論
第11章 豎井開挖計(jì)算和井壁穩(wěn)定性，巖爆
11-1 開挖計(jì)算的特點(diǎn)
11-2 在均勻等向原場應(yīng)力情況豎井開挖的理論解
11-3 豎井開挖過程的平衡路徑，穩(wěn)定性的臨界載荷
11-4 后臨界問題，巖爆
11-5 用弧長延拓算法研究豎井穩(wěn)定性
11-6討論
第四部分 附錄
附錄1 用試驗(yàn)方法建立屈服面的某些困難
附1-1 巖石試驗(yàn)資料的離散性
附1-2 用試驗(yàn)方法確定屈服面的一些實(shí)際困難
附錄2 奇異屈服準(zhǔn)則的本構(gòu)理論
附2-1 奇異點(diǎn)本構(gòu)關(guān)系的理論表述
附2-2 巖石類材料的帽蓋模型
附2-3 奇異點(diǎn)的光滑化處理
附錄3 水對(duì)巖石類材料性質(zhì)的影響
附3-1 孔隙水壓力對(duì)強(qiáng)度的影響
附3-2 水化學(xué)作用
附3-3 水對(duì)巖石類材料穩(wěn)定性的影響
參考文獻(xiàn)
名詞索引
書單推薦
