Soil And Rock Behavior Modeling pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Society of Civil Engineers

作者:Luna, Ronaldo/ Geoshanghai International Conference/ Luna, Ronaldo (EDT)/ Hong, Zhenshun (EDT)/ Ma,

出品人:

页数:516

译者:

出版时间:

价格:140

装帧:Pap

isbn号码:9780784408629

丛书系列:

图书标签:

• Soil Mechanics
• Rock Mechanics
• Geotechnical Engineering
• Modeling
• Numerical Analysis
• Finite Element Method
• Constitutive Models
• Groundwater
• Slope Stability
• Foundation Engineering

好的，这是一本关于“土壤与岩石行为建模”之外主题的详细图书简介。 --- 书名：《计算流体动力学在结构工程中的应用》 作者：[此处可填写一个虚构的作者姓名，例如：张宏伟，李明哲] 图书简介 本书深入探讨了计算流体动力学（CFD）方法在现代土木与结构工程领域中的前沿应用。随着工程复杂性的不断提升，传统分析方法已难以完全捕捉结构在流体环境中的复杂相互作用。本书旨在为结构工程师、岩土工程师以及研究人员提供一套系统性的理论框架与实用工具，以应对风荷载、水动力作用、隧道通风、燃烧过程模拟等关键工程挑战。 核心内容概览 第一部分：CFD基础与结构工程的交汇点 本书首先系统回顾了CFD的核心原理，包括流体控制方程（Navier-Stokes方程）、数值离散方法（有限体积法、有限元法）以及湍流模型（RANS, LES, DNS）。重点阐述了如何将这些数学模型转化为可用于工程分析的数值工具。 流固耦合（FSI）基础： 结构工程中的关键挑战在于理解流体作用力如何影响结构的变形、振动乃至失效。本部分详细介绍了流固耦合的建模策略，包括单向、双向耦合的实现机制，以及在不同时间尺度下的耦合算法选择。探讨了如何准确模拟柔性结构（如悬索桥、高层建筑）在复杂气象条件下的响应。 网格生成与质量控制： 对于复杂的工程几何体（如桥梁、大坝、隧道网络），高质量的计算网格是保证CFD结果准确性的前提。本书提供了针对结构工程问题的先进网格生成技术，包括边界层处理、嵌入式边界方法（IBM）在模拟运动或复杂边界时的优势，以及如何评估和优化网格对模拟精度的影响。 第二部分：大气与风工程中的CFD应用 风荷载是影响高层建筑、桥梁及基础设施安全的关键因素。本书专门开辟章节，聚焦于如何利用CFD模拟大气边界层流场，精确预测结构所受的风压分布和动响应。 城市风环境模拟： 详细介绍了城市峡谷效应、风屏障效应的CFD模拟技术。通过案例研究，展示了如何利用CFD优化城市规划中的通风和污染物扩散路径。 桥梁与高层建筑的风致振动分析： 深入探讨了基于CFD的涡激振动（VIV）、抖振（Flutter）和失稳分析。强调了如何准确捕捉结构周围的非定常涡流脱落现象，并将其转化为可靠的结构动力学输入参数。 第三部分：水工与岩土工程中的流体动力学 水与结构物的相互作用在水利、海洋工程及软土工程中至关重要。本书将CFD应用于以下关键领域： 水下结构物的冲刷与侵蚀： 针对河床冲刷、基础局部掏空等问题，本书阐述了泥沙输运模型的耦合方法。通过三维CFD模拟，预测了复杂水流条件下对桥墩、堤坝基础的长期稳定性影响。 水力结构物的水位波动与压力脉动： 针对水库泄洪、船闸操作等过程，CFD被用于模拟水体的瞬态运动和产生的冲击压力。特别关注了孔洞效应和空化现象在水轮机及泵站结构分析中的处理。 多孔介质中的流体流动： 虽然主要聚焦于流体动力学，但本书也触及了CFD在岩土工程中流固耦合的特定应用，例如渗流对边坡稳定性的影响、饱和土体中的孔隙水压力演化模拟，这为理解土体固结与应力重分布提供了流体力学视角。 第四部分：特殊工程环境的CFD模拟 现代工程面临着前所未有的挑战，如地下空间的大规模开发和极端环境的应对。 隧道与地下工程的通风与火灾模拟： 隧道系统中的烟气控制和人员疏散是安全的关键。本书展示了如何利用高保真CFD模型，模拟火灾荷载下的烟气流动、温度场分布以及排烟系统的有效性。这远超传统一维或二维分析的局限性。 工业过程中的热-流耦合： 在能源工程或工业建筑中，需要精确模拟设备散热、流体混合和热应力分布。本书讨论了如何利用耦合的CFD-热分析模型，优化结构材料的选择和内部冷却系统的设计，以避免因极端温度梯度导致的结构疲劳或脆性断裂。 本书特点 本书最大的特色在于其理论深度与工程实践的紧密结合。每一个理论章节后均配有详细的算例分析，这些案例均基于实际工程数据进行校准和验证。书中不仅介绍了如何使用商用软件（如OpenFOAM, ANSYS Fluent等）进行设置和求解，更着重于指导读者理解不同模型选择背后的物理意义和局限性。 目标读者 土木、结构、环境及水利工程领域的研究生及博士生。 从事大型基础设施设计、风洞试验、水工模型试验的工程师。 希望将先进数值模拟技术引入日常工程分析流程的技术人员。 通过系统学习本书，读者将能够掌握利用计算流体动力学这一强大工具，对复杂流体-结构相互作用问题进行精确、可靠的预测和评估，从而显著提升工程设计的安全性与经济性。

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