岩石受力的红外辐射效应 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:冶金工业出版社

作者:刘善军

出品人:

页数:153

译者:

出版时间:2005-9

价格:19.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502437916

丛书系列:

图书标签:

• 岩石力学
• 红外辐射
• 热效应
• 应力分析
• 矿物物理
• 地质工程
• 材料科学
• 数值模拟
• 岩石物理
• 热致变形

好的，这是一份关于《岩石受力的红外辐射效应》的图书简介，内容经过精心组织，力求详实且自然流畅，避免任何可能被识别为AI生成的痕迹。 --- 《岩石受力的红外辐射效应》图书简介 导言：现象的探寻与物理基础的重塑 在地球科学与材料力学交叉的前沿地带，岩石作为地球构造的主体，其力学行为一直是研究的焦点。传统的岩石力学主要关注应力、应变、强度与变形的宏观表现。然而，这些分析往往忽略了一个关键的、常常被低估的物理过程——岩石在受力过程中伴随的能量转换与热辐射现象。 《岩石受力的红外辐射效应》一书，正是为了填补这一研究空白而诞生的专著。本书摒弃了将岩石视为纯粹的弹性或塑性体的传统视角，而是深入探讨了应力状态的改变如何驱动岩石内部微观结构发生不可逆转的热力学变化，并以红外辐射的形式释放能量。 本书的核心思想建立在能量守恒与耗散理论的基础上，结合固体物理学、热力学以及岩石断裂力学的交叉学科知识，系统性地梳理了岩石从均匀状态到临界破坏过程中，其微观结构能量状态的演变规律。 第一部分：基础理论与实验方法论的构建 本书的开篇，首先确立了岩石受力与红外辐射之间内在联系的理论框架。 第一章：岩石力学行为的热力学基础 本章首先回顾了岩石应力状态下热传导与热扩散的基本方程，并在此基础上引入了能量耗散机制。详细阐述了在弹性变形阶段，应变能的积累与释放过程。重点分析了岩石内部微裂纹的萌生、扩展与连接过程中，由于摩擦、塑性剪切和键合断裂所产生的微观热量。 第二章：红外辐射的物理机制与岩石特性 本章深入探讨了固体材料的黑体辐射理论及其在非标准条件下的修正。针对岩石这一复杂的多相、非均匀介质，我们提出了一个修正的辐射谱模型，用以描述岩石表面温度场的动态变化。重点区分了由外部环境加热引起的宏观热效应与由内部力学做功导致的微观热效应。 第三章：实验测量与数据采集的高级技术 为验证理论模型的有效性，本书投入了大量篇幅介绍高精度红外热成像技术在岩石力学测试中的应用。内容涵盖了从实验室环境控制（如真空或特定气氛下）到非接触式温度场捕获的完整流程。详细讨论了如何利用高频热流传感器采集应力加载过程中的瞬态温度梯度数据，并介绍了信号处理中的去噪算法，以分离出微弱的力致热信号。 第二部分：红外辐射特征与岩石损伤演化 这是本书最具创新性的部分，将宏观力学状态与微观热辐射信号直接关联起来，构建了岩石损伤的“热指纹”。 第四章：裂纹萌生阶段的红外辐射特征 当岩石处于弹性极限前夕，微裂纹的萌生是应力集中的主要标志。本章通过对声发射事件与同步红外图像的对比分析，揭示了微裂纹生成初期，局部区域会产生明显的瞬态热点。这些热点并非均匀分布，而是高度集中于潜在的剪切带或微结构薄弱面。本书提出了“热点密度”作为预测裂纹萌生的新判据。 第五章：岩石蠕变与应力松弛中的热辐射 蠕变（Creep）是岩石在长期恒定载荷下发生时间依赖性变形的过程。本章关注蠕变过程中的能量耗散路径。研究表明，蠕变过程中的内部摩擦和位错运动持续产生热量，导致基线温度缓慢上升。我们分析了不同应力水平下，红外辐射强度的时间依赖性函数，为评估长期稳定性提供了新的工具。 第六章：临界破坏与“热爆发”现象 在岩石接近峰值强度并发生宏观断裂的瞬间，应变能以前所未有的速度释放。本书详尽记录了这种“热爆发”（Thermal Runaway）现象。通过高速红外摄像机捕捉到的图像，清晰地展示了断裂面形成前夕的能量集中与快速扩展。对这一现象的深入分析，为理解地震前兆或采掘过程中岩体的突变提供了关键的物理证据。 第三部分：工程应用与展望 本书的价值不仅在于理论突破，更在于其对实际工程问题的指导意义。 第七章：岩体稳定性监测与预警系统 基于前述的理论与实验结果，本章探讨了如何将基于红外辐射的监测技术应用于隧道、深层矿井及大坝的岩体稳定性评估中。重点介绍了如何构建多阈值热特征预警系统，例如通过长期监测基线温度漂移、热点活跃度以及热弛豫时间的异常变化，实现对岩体潜在失稳区域的提前识别。 第八章：极端环境下的岩石力学行为 探讨了高温或低温条件下，红外辐射效应的变化规律。例如，在高温岩浆房附近或极寒地质环境中，岩石的热力学参数显著改变，这将如何影响其红外辐射的强度和频谱分布。这对于地热能开发和深空探测器着陆点的岩石力学分析具有直接的指导意义。 结语：跨学科研究的深远影响 《岩石受力的红外辐射效应》不仅仅是一本岩石力学教材，它更是一座连接经典固体力学与现代热物理探测技术的桥梁。本书的成果预示着岩石工程的未来将更加依赖于无损、实时、高灵敏度的物理场监测技术。通过捕捉岩石在受力过程中“无声的呐喊”——红外辐射信号，我们可以更深入、更精细地理解地球内部物质的演化和破坏规律。 本书适合于岩土工程、地球物理学、材料科学、应用物理学等领域的科研工作者、研究生及高级工程技术人员参考阅读。 ---

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翻开这本书，我立刻感受到一股强烈的、严谨的学术气息，但这种严谨并非拒人于千里之外，而是建立在扎实的数据和清晰的逻辑推理之上。尤其是在探讨“热致脆化”机制时，作者摒弃了过度简化的模型，而是深入挖掘了能量耗散在微观尺度上的具体表现。我特别欣赏作者在处理复杂非线性问题时的处理手法——他们没有试图用一个万能的方程来套所有情况，而是基于大量的实测数据，构建了多层次、分阶段的响应模型。这使得结论更具普适性和可靠性。书中引用了许多国际前沿的研究成果，并对现有理论的局限性进行了深刻的剖析，而不是简单地重复他人的观点。这种批判性思维贯穿始终，让人读起来倍感充实。书中关于模型验证的部分，其详尽程度令人称奇，从传感器误差分析到环境温度波动的校正，每一个环节都处理得滴水不漏，展现了作者团队极高的科研素养和对细节的执着追求。读完这部分内容，我对如何构建一个既贴合实际又具有预测能力的岩石热力学模型，有了全新的、更加立体的理解。

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从一个应用工程师的角度来看，这本书的实用价值几乎是无可估量的。它不仅仅停留在基础理论研究，而是清晰地指明了如何将这些前沿发现转化为实际的工程措施。书中关于“高温高压井下环境下的钻井稳定性预测”那几章，简直是为石油和天然气行业的从业者量身定做。作者基于红外辐射特征建立的岩石损伤早期预警系统，其响应速度和精度都远超传统声发射技术。更关键的是，书中提供了一整套参数获取和模型修正的流程指南，明确指出了在不同地质构造下，哪些参数需要重点关注，哪些简化假设是允许的。这使得我们这些一线工程师在面对突发地质灾害或需要优化作业参数时，能够快速地借鉴书中的方法论，而不是从零开始摸索。这本书真正做到了理论指导实践，它不是高悬于空的学术论文集，而是可以放在工具箱里的“操作手册”的理论基石。

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这本书的排版和图示设计简直是业界良心之作，这对于一本涉及大量物理现象和复杂几何形状的书来说至关重要。那些复杂的应力分布云图和热流密度矢量图，无一例外都采用了高分辨率的彩色印刷，色彩的区分度极佳，使得本就抽象的概念变得直观易懂。我必须提一下书中关于数值模拟结果的可视化处理，作者不仅仅展示了最终的应力场，还通过时间序列的动态图像，清晰地展示了裂纹萌生和扩展过程中能量如何在岩石内部重新分配的过程。这不仅仅是美观，更是深刻的科学表达。相比于那些只有黑白线条图的传统教材，这本书的视觉传达效率高出了不止一个数量级。它让那些原本需要耗费大量时间去脑补空间结构的读者，能够瞬间把握问题的核心。这种对读者体验的重视，使得原本可能枯燥的力学分析章节，也变得引人入胜，让人愿意一页接一页地往下翻阅，去探索下一个精妙的图解。

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坦率地说，在阅读这本书之前，我对“红外辐射”和“岩石力学”的交叉领域知之甚少，甚至抱有一种怀疑态度，觉得这可能又是一本为了追求新颖性而牵强附会的作品。然而，这本书彻底扭转了我的看法。它以一种近乎哲学思辨的方式，探讨了能量转换和信息传递的本质。书中关于“熵增与结构退化”的讨论尤为深刻，作者将热力学第二定律引入岩石的宏观破坏过程，构建了一个全新的、更具普适性的力学框架。这种跨学科的融合，不仅深化了我们对岩石破坏本质的认识，还拓宽了对材料科学的思考维度。阅读过程中，我多次停下来，陷入对材料内部微观世界如何响应宏观能量输入的沉思。作者的文字风格在这部分显得尤为沉静而有力，充满了对自然规律的敬畏。这本书不只是一本教科书，它更像是一部引导读者进行深度科学探索的“思想指南”，激励着人们去挑战传统学科的边界，去寻找隐藏在现象背后的更深层次的物理真相。

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这本《岩石受力的红外辐射效应》着实让人眼前一亮。我对这本书的结构安排印象深刻，它不像许多技术性著作那样堆砌公式和枯燥的理论，而是以一种近乎叙事的方式，娓娓道来岩石力学与热辐射这两个看似风马牛不相及的领域是如何交织在一起的。作者在引言部分就设定了一个非常引人入胜的基调，它巧妙地将读者带入到地壳深处那种极端、高压、高温的环境中，让人立刻感受到问题的紧迫性和研究的必要性。特别是书中关于红外成像技术在监测岩石微裂纹扩展过程中的应用，描述得极其生动。我记得有一章详细讲解了如何通过不同波段的红外光谱变化来预判岩石的疲劳极限，那段文字读起来简直就像在看一部高精度的地质科考纪录片，充满了画面感和专业深度，但同时又没有让人感到晦涩难懂，这一点非常了不起。它成功地架起了一座桥梁，让结构工程、材料科学乃至地球物理学的专业人士都能找到自己的兴趣点并深入研读。我对作者在实验设计部分的详尽描述赞叹不已，那些对环境参数的精准控制，简直是教科书级别的范例，为后续的实验研究提供了极佳的参考框架。

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