کتاب آنالیز تغییر شکل ناپیوسته در مکانیک سنگ کاربردی

کتاب آنالیز تغییر شکل ناپیوسته در مکانیک سنگ کاربردی تالیف یوسف هاتزور، گووی ما و گن هواشی به معرفی توانایی فوق‌العاده DDA یا آنالیز تغیر شکل ناپیوسته در جعبه ابزار مهندسین که در حوزه معدن و عمران فعالیت می‌کنند، می‌پردازد.

درباره کتاب آنالیز تغییر شکل ناپیوسته در مکانیک سنگ کاربردی:

این کتاب به شیوه‌ای خودخوان نوشته شده به طوری که فرض می‌شود شما شناخت قبلی از روش DDA ندارید. پس برای شما که با این روش آشنا نیستید، ابتدا خواندن فصل 2 و 3 که اصول پایه DDA دوبعدی و سه بعدی مرور شده، مفید است. یوسف هاتزور (Yossef H. Hatzor) و گووی ما (Guowei Ma) سعی کرده‌اند تا در این دو فصل تمامی اصول پیش زمینه ضروری مورد نیاز برای فهم مبانی نظری این روش را ارائه دهند. رجوع به مفاهیم تحت عنوان فصل 2 و 3 برای فهم بهتر تحولات عمده روش در طی دو دهه گذشته همان‌طوری که در فصل 1 مرور شده، می‌تواند مفید باشد.

افرادی که با DDA آشنا هستند اما بیشتر در مدلسازی عددی با تجربه کار میدانی کمتر آموزش دیده‌اند به مطالعه فصل 4 که ارائه دهنده راهکارهایی برای چگونگی بدست آوردن پارامترهای ورودی از میدان به منظور شبیه‌سازی معنی‌دار DDA که نتایج واقع‌بینانه‌ای را نتیجه خواهد داد، ترغیب می‌شوند. آزمایش‌های معیار برای DDA در فصل 5 کتاب آنالیز تغییر شکل ناپیوسته در مکانیک سنگ کاربردی (Discontinuous Deformation Analysis in Rock Mechanics Practice) مرور شده است. مجموعه‌ای از آزمایش‌های معیار برای توسعه‌دهندگان کد مفید خواهد بود بطوری که می‌توانند دقت و عملکرد پیشرفت‌های جدید پیشنهاد شده را آزمایش کنند. علاوه بر این، ممکن است که این فصل برای کاربران سایر روش‌های عددی المان مجزا برای مقایسه بین روش‌ها، مفید باشد.

فصل‌های 6 و 7 مطالعات موردی مفید را مرور می‌کند که در آن DDA برای حل مسائل مربوط به مهندسی زیرزمینی و شیب، به ترتیب، بکار برده شده است. این دو فصل به ویژه برای متخصصان مفید خواهد بود، زیرا تا حدودی دامنه روش و انواع برنامه‌هایی که ممکن است با آن جستجو کرد را مشخص می‌سازد. سرانجام در فصل 8 قضیه کامل تماس جدید توسعه یافته توسط نویسنده DDA دکتر گن هواشی (Gen-hua Shi) برای DDA دو بعدی و سه بعدی، از جمله اثبات تمامی فرض‌های ریاضیاتی و مثال‌های تصویری ارائه شده است.

مطالعه کتاب آنالیز تغییر شکل ناپیوسته در مکانیک سنگ کاربردی به چه کسانی پیشنهاد می‌شود؟

این کتاب برای گروهی از افراد که فرض می‌شود حداقل سطح مقطع کارشناسی در گرایش ژئومکانیک دارند، نوشته شده است. اول و مهمتر از همه به متخصصان مهندسی زمین‌شناسی که نیازمند حل مسئله مکانیک سنگ در یک توده سنگ واقعی هستند، اندیشیده شده است.

کسانی که اغلب امکان رفتن به میدان را نداشته اما از پیش‌زمینه‌ی قوی ریاضیاتی و مهارت‌های محاسباتی برخوردارند و در نهایت جامعه پژوهشی اعم از دانشجویان تحصیلات تکمیلی و اعضای هئیت علمی به طور یکسان در هر دو شاخه مهندسی عمران و علوم زمین مدنظر قرار گرفته‌اند می‌توانند از محتوای این کتاب بهره‌مند شوند.

در بخشی از کتاب آنالیز تغییر شکل ناپیوسته در مکانیک سنگ کاربردی می‌خوانیم:

DDA پیشرونده هر دو تغییرشکل استاتیکی و دینامیکی را در نظر می‌گیرد. برای مسائل دینامیکی یک الگوریتم ضمنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. گام‌های زمانی در هر دو آنالیز استاتیکی و دینامیکی استفاده می‌شود. تنها تفاوت در این است که در محاسبات استاتیکی، سرعت در آغاز هر گام زمانی صفر فرض شده در حالی که در محاسبات دینامیکی، سرعت از گام زمانی قبلی نشأت می‌گیرد. هنگامی که سیستم بلوکی تحت تغییرشکل بزرگ قرار می‌گیرد، هر گام با موقعیت و شکل تغییرشکل یافته بلوکی بدست آمده در گام قبل شروع شده و معادلات تعادل نوشته شده و برای هندسه بروزشده‌ی بلوک حل می‌گردد.

جابجایی بزرگ و تغییر شکل بزرگ در آنالیز تغییر شکل ناپیوسته مهم هستند. هنگامی که بلوک‌ها حرکت کرده یا تغییر شکل می‌دهند، موقعیت و شکل به روزشده بلوک تماس‌های بلوکی مختلف و نیروهای برهم‌کنش مختلف را تولید خواهند کرد که کل ساختار بلوکی را تغییر خواهد داد و حالات شکست را تحت تاثیر قرار می‌دهد. این فرآیند که مشخصه تغییرشکل ناپیوسته بوده، دقت راه‌حل را که بیشتر از هنگام حل مسئله مکانیک پیوسته حساس است، تحت تاثیر قرار می‌دهد.