自然科学
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纳米热力学理论杨国伟《纳米热力学理论》介绍纳米尺度下材料生长与相变及纳米材料表(界)面能的热力学理论,统称为“纳米热力学理论”,主要包括:发展了普适性的纳米结构表(界)面能的热力学解析表达,揭示了由表(界)面诱导的系列纳米尺度效应;发展了普适性的纳米尺度下亚稳相生长与相变的热力学理论并应用于典型亚稳相如金刚石合成,澄清了若干在亚稳材料制备中长期有争议的基本科学问题;将发展的纳米热力学理论拓展到多种维数纳米结构生长并应用于纳米材料生长的理论设计,为材料科学家跨过“炒菜”方式的制备研究,有目的地探索新纳米材料提供了理论工具。 -
非线性动力学模型及应用郑列《非线性动力学模型及应用》主要对复杂系统所表现出的非线性动力学特性进行建模和分析。《非线性动力学模型及应用》分六章:第1章系统地叙述了非线性系统数学建模分析方法,并对这些方法进行了较深入的应用分析;第2章和第3章对粒子反应系统的非线性动力学演化模型进行了分析研究;第4章对战争系统的非线 性动力学演化模型进行了分析研究;第5章和第6章对交通运输系统的 非线性动力学演化模型进行了分析研究。 -
力学.记忆中国科学院力学研究所《力学·记忆 : 中国科学院力学研究所院士遗稿集萃》系中国科学院力学研究所组织编写,选取中国科学院力学研究所逝世的9位院士的照片及手稿,很多珍贵资料都是*次出版。《力学·记忆 : 中国科学院力学研究所院士遗稿集萃》展现了以钱学森、郭永怀等为代表的力学大家爱国奉献、开拓奋进的理想信念,勇于创新、不懈探索的科学精神,严谨求实、淡泊名利的高尚品德,甘为人梯、提携后学的大家风范,激励和引导广大科技工作者继承和发扬老一辈科学家的优良传统,积极投身到科技创新实践中,为实现中华民族伟大复兴的中国梦贡献力量。 -
高精度离散玻尔兹曼数值方法吴杰,马超,秦剑本书涵盖了作者近五年有关高精度离散玻尔兹曼数值方法应用于流体力学问题的研究成果,主要包含不可压流动和可压缩流动两部分。第一部分包含不可压等温流、不可压热流和不可压多相流。第二部分包含无黏可压缩流和黏性可压缩流。此外,还简要介绍了本书涉及的动理学方程和高精度格式。 -
统计岩体力学理论与应用伍法权,伍?,包含本书系统介绍了作者提出的统计岩体力学理论和应用。理论部分主要包括岩体结构的几何概率统计理论、裂隙岩体的弹性应力-应变关系、裂隙岩体的强度与破坏概率理论、岩体水力学理论、岩体工程性质与岩体质量分级原理、裂隙岩体的全过程变形分析、高地应力岩体与岩爆机理分析,以及统计岩体力学对边坡和地下工程中若干理论问题分析。结合各部分理论问题,应用部分介绍了岩石强度的现场测试,岩体结构数据的现场采集及分析技术,工程岩体的结构、变形、强度和渗透性参数计算,以及岩体质量分级方法应用技术。 -
近场动力学进展(美)埃尔多安·马德西(Erdogan Madenci)等《近场动力学进展》是一本全面介绍近场动力学理论及其应用的专著。《近场动力学进展》从近场动力学的基础理论出发,逐步深入到各种改进的近场动力学模型及其在不同材料和变形模式下的应用。《近场动力学进展》详细介绍了近场动力学的基本概念、键运动学、平衡方程、力密度矢量、边界条件、损伤与破坏,以及离散化方法。进一步探讨了近场动力学微分算子、改进的近场动力学模型、平衡方程的弱形式、超弹性材料、黏性-超弹性材料、弹塑性材料、蠕变材料、热弹性材料等的建模方法。此外,《近场动力学进展》还涉及了无虚拟层时边界条件的直接施加、复合材料层合板的键转动键型近场动力学、在ANSYS中耦合键型近场动力学与有限元、用于物理信息神经网络的近场动力学等内容。《近场动力学进展》通过大量的数值模拟和算例验证,展示了近场动力学在工程应用中的潜力和优势,为工程应用中材料的破坏分析提供了新的思路和方法。 -
现代船舶总体性能研究与设计何春荣本书在剖析现代船舶总体性能研究与设计新概念及内涵的基础上,针对传统研发模式的局限与不足,创新性地提出了基于MBSE思想,统筹“数据”和“软件”两大创新要素,以数据知识化、软件应用化、流程自动化为特征的现代船舶总体性能“众创共享”研发新模式。本书倡导的现代船舶总体性能研究与设计新模式,一方面基于技术体系的解构与创新重构,梳理了在船舶总体性能研究与设计流程中需要的知识化模块与组件,采用属性细分、知识封装方式,开发了消除“因人因事”差异的APP以及数据驱动的崭新业务流程;另一方面,本书介绍了依托新一代信息化技术,打造高速互联互通环境底座,实现轻终端的应用、资源与计算的云泛在,通过无感记账确权技术保护知识产权与权益,建立CAD与CAE无缝连接,实现流程定制化与自动化,形成可多方参与、协同研发的机制。本书致力推动现代船舶总体性能研发理论和方法的发展。本书可作为现代船舶设计等 -
天然气水合物鲁晓兵等天然气水合物赋存于陆地冻土带和较深海域,具有储量大、埋藏浅、污染低等优点,是重要的潜在替代能源。天然气水合物开采要满足商业化的要求,必须解决好两方面的问题:经济高效的开采方法,灾害控制及环境保护。开采方法不当会引发严重的地质灾害与环境问题,因此安全和环境保障是天然气水合物开采的前提。《天然气水合物:力学特性及开采安全评价》共五章,分别介绍水合物沉积物力学性质、水合物分解引起的土层层裂和喷发破坏、水合物分解对井筒及结构物的影响、水合物分解引起的海床滑塌、水合物开采过程中的现场监测及数据处理。 -
深部岩体力学参数特征化方法研究及应用张士科本书的主要创新成果包括以下几个方面。①针对资源高效开发利用钻井时所引起的地面变形情况,采用有限差分方法,通过结合有限差分商业软件(FLAC3D),建立油气生产时资源储层及围岩的温度场-渗流场-应力场(THM)耦合的储层压缩变形导致地面移动的数值计算模型,揭示在多场耦合作用下深部岩体的变形演化机制。②针对资源高效开发利用钻井时所引起的井筒围岩变形,采用离散单元法,通过结合商业离散元软件(UDEC),建立从宏观上描述裂隙岩体中裂隙网络开裂、延伸和贯通与多场耦合效应的非线性特征的地质力学数值计算模型,对深部工程不同方式钻井时井壁的稳定性进行了分析研究。同时,在不同岩体力学参数情况下,深部岩体工程的岩体力学行为得到描述,将岩体力学参数与岩体力学行为之间的对应关系进行定量描述,同时将定量化的数据收集整理形成人工智能岩体力学参数特征化的机器学习样本。③针对人工水压致裂造缝提高资源采收率的问题,本书对工程岩体在反复注入液体作用下产生裂隙的机制开展了研究。基于离散单元法的Fish语言构建了深部裂隙岩体的温度场-渗流场-应力场(THM)多场耦合地质力学模型,采用该模型研究了考虑天然裂隙的分布及影响的水压致裂造缝机制及过程,这与实际工程更为接近。通过模拟分析岩体力学参数对水压致裂岩体的变形及井底孔隙压力变化的影响,找出岩体力学参数与岩体力学行为之间的线性/非线性关系,从而揭示深部裂隙岩体在注入流体人为活动的变形破坏机制,同时为开展深部储层和围岩岩体力学参数特征化,提供了理想的人工智能反演模型机器训练样本和验证样本。④结合数值模拟和人工智能技术建立了人工智能多参数特征化反演模型,实现了基于监测的场地信息对岩体力学参数特征化的研究。通过将识别到的参数代入建立的正演模型中,对工程岩体力学行为进行分析。人工智能的结果,以及数值计算结果、现场监测结果和人工智能预测结果表明,采用人工智能岩体力学参数特征化反演模型获得的岩体力学参数是有效的和等效准确的。这为定量化深部岩体力学参数提供了新方法,同时为进一步认识深部资源的高效开采规律提供了技术支持。在项目的实施和应用过程中,解决了从宏观层面上描述裂隙网络演化与多场耦合效应的非线性特征,为认识裂隙岩体的断裂损伤破坏演化机制和进行裂隙岩体工程稳定性评价提供了理论基础。同时,结合现场能监测到的场地信息,采用人工智能技术,建立压力和位移多参数特征化反演分析模型,为解决在地下工程设计、施工、维护、评价和数值模拟中地下工程岩体的岩体力学参数获取这一科学难题提供了新的分析方法。本书为项目研究工作的系统总结,由7章组成。第1章介绍了深部岩体力学与工程的国内外研究现状,以及本书的研究内容和特色。第2章介绍了深部岩体力学的概念和评价体系、工程岩体特性,以及深部工程中亟须解决的难题。第3章介绍了人工智能预测和反演识别模型的相关理论,并给出相应算例分析。第4章介绍了基于地面位移的岩体力学参数识别研究。第5章模拟分析了井壁稳定性,并介绍了基于井壁变形的岩体力学参数特征化研究。第6章模拟分析水力压裂过程,介绍了基于井底压力反演岩体力学参数的研究内容。第7章是结论与展望部分。本书在出版过程中得到了河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目“深部裂隙岩体冻压裂破坏机理及岩体力学参数特征化研究”(No.2018GGJS122)、河南省自然科学基金项目“裂隙岩体冻损伤演化机理与地质力学参数特征化方法研究”(No.182300410160)、河南省重点科技攻关计划项目“非常规油气储层岩体冻破坏机理及其地质力学参数反演识别研究” (No.182102310804)、中国博士后科学基金面上项目“深部裂隙岩体破坏机理及岩体力学参数特征化研究”(No.2016M602259)、河南省高等学校重点科研项目“基于人工智能技术的深部岩体力学参数特征化研究”(No.20B560002)等项目的资助,在此,衷心感谢中国博士后科学基金委员会、河南省科学技术厅、河南省教育厅等有关部门给予的支持。 -
船型设计最优化赵峰,李胜忠 著本书聚焦舰船船型设计技术发展前沿,围绕船型很优化的本质特征,系统地介绍了以“数学建模、数值评估、数理寻优”为特征的舰船船型设计模式。重点阐述了融合FFD船体几何重构技术、高精度船舶CFD预报技术、粒子群全局优化算法的“精细流场优化驱动的船型设计方法”,可用于解决舰船阻力、流场、波浪增阻、运动响应等多目标综合优化设计问题。同时,提供了该设计方法在水面舰船(民船)、高性能船(SWATH)等各类船舶工程设计中最为综合性、广泛性的应用与验证。
