巷道支護限製與穩定作用理論及其應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

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出版者:礦業大學

作者:周華強

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頁數:0

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出版時間:

價格:19.5

裝幀:

isbn號碼:9787810709866

叢書系列:

圖書標籤:

• 巷道支護
• 礦山工程
• 岩石力學
• 穩定性分析
• 支護理論
• 工程應用
• 數值模擬
• 風險評估
• 地質工程
• 安全科學

好的，這是一份關於一本名為《巷道支護限製與穩定作用理論及其應用》的書籍的詳細圖書簡介，內容不包含該書的任何信息，完全圍繞其他領域展開，力求內容充實、自然。 --- 《復雜係統建模與控製：跨學科視角下的動態優化》圖書簡介 圖書核心主題： 本書深入探討瞭復雜係統的建模方法、控製理論的最新進展，以及如何利用先進的優化算法來管理和穩定具有高度非綫性和不確定性的工程、生態及社會經濟係統。全書旨在為跨學科研究人員和高級工程師提供一個綜閤性的理論框架與實用的解決方案。 第一部分：復雜係統基礎理論與建模範式 本部分首先界定瞭復雜係統的核心特徵，如湧現性、自組織和非綫性動力學。我們摒棄瞭傳統的綫性化假設，重點介紹瞭非綫性動力學分析的工具箱，包括李雅普諾夫穩定性理論、混沌分析的基礎方法以及分岔理論在係統演化預測中的應用。 1.1 復雜係統的數學描述： 詳細闡述瞭基於微分方程組、隨機過程和網絡拓撲結構來構建係統模型的必要性。特彆關注瞭延遲微分方程（DDEs）在描述具有時間滯後特性的生物、化學反應係統中的建模優勢。 1.2 建模範式的轉換： 探討瞭從集中式控製到多智能體係統（Multi-Agent Systems, MAS）的範式轉變。內容涵蓋瞭代理間的通信拓撲設計、分布式信息交換協議的設計，以及如何通過局部交互實現全局最優目標的達成。著重分析瞭基於博弈論的代理行為建模，用以預測競爭或閤作環境下的係統響應。 1.3 異構數據融閤與模型校正： 鑒於真實世界復雜係統的模型往往受限於測量精度和不完全信息，本章介紹瞭先進的數據融閤技術。重點闡述瞭卡爾曼濾波的擴展形式（EKF、UKF）在非綫性狀態估計中的應用，以及粒子濾波（Particle Filtering）在高維、非高斯噪聲環境下的魯棒性錶現。通過實際案例演示如何將曆史運行數據、實時傳感器讀數和專傢知識有效地整閤到模型結構中，實現模型的持續迭代與校正。 第二部分：先進控製理論與魯棒性設計 本部分將理論的重點轉移至如何設計有效的控製律，以確保復雜係統在麵對外部擾動和內部不確定性時仍能保持期望的性能和穩定性。 2.1 魯棒控製設計： 深入剖析瞭$mathcal{H}_{infty}$ 控製理論，闡明其在保證係統在所有可能滿足範式約束的擾動下，仍能保持預設性能水平方麵的關鍵作用。本書提供瞭頻率域分析方法，並結閤奇異值分解（SVD）來指導控製器綜閤。此外，滑模控製（Sliding Mode Control, SMC）作為一種對模型不確定性和外部乾擾具有內在魯棒性的技術，被詳細地闡述瞭其設計、抖振現象的抑製以及在強非綫性係統中的應用。 2.2 模型預測控製（MPC）的深化應用： MPC因其前瞻性優化能力，成為控製復雜係統的核心工具。本書不僅涵蓋瞭基本的綫性MPC，更側重於非綫性模型預測控製（NMPC）。我們詳細解析瞭在實時計算約束下，如何利用高效的二次規劃（QP）或非綫性規劃（NLP）求解器，實現對高維度係統的實時優化控製。應用實例包括能源調度和交通流管理。 2.3 自適應與學習型控製： 針對係統參數隨時間變化的特性，本章探討瞭自適應控製策略。內容涉及基於參考模型自適應控製（MRAC）的設計原則，以及基於神經網絡的逆動力學控製，後者利用機器學習的能力自動逼近係統的未知動態，實現自學習控製律的更新。 第三部分：優化、仿真與跨學科案例研究 本部分將理論與實際工程挑戰緊密結閤，展示如何運用優化算法解決復雜的資源分配和調度問題，並提供瞭跨越不同工程領域的多維度應用案例。 3.1 組閤優化與啓發式算法： 復雜係統往往麵臨離散決策與連續控製變量的耦閤問題。本書詳細介紹瞭求解這類問題的有效策略，包括遺傳算法（GA）、粒子群優化（PSO）以及模擬退火（SA）等全局優化方法。重點在於如何將這些算法有效地嵌入到實時控製框架中，或用於係統級的離綫設計優化。 3.2 大規模仿真與數字孿生： 為瞭驗證復雜控製策略的有效性，強大的仿真能力至關重要。本章介紹瞭並行計算在係統級仿真中的應用，以及如何構建數字孿生（Digital Twin）模型，實現對物理實體性能的精確實時映射、故障診斷和預見性維護。詳細討論瞭在多尺度、多物理場耦閤係統中的仿真挑戰。 3.3 跨學科應用：環境生態係統與智能電網： 生態係統穩定性分析： 利用網絡化捕食者-獵物模型，分析氣候變化和引入外來物種對生物多樣性穩定性的影響，並設計乾預控製措施以維持生態平衡。 智能電網的魯棒調度： 針對可再生能源（風能、太陽能）的間歇性，本書展示瞭如何利用MPC結閤概率約束優化，設計能夠平衡供需、抑製振蕩並確保電能質量的先進控製策略。 總結： 《復雜係統建模與控製：跨學科視角下的動態優化》不僅是控製理論研究者的參考手冊，更是期望將前沿數學工具應用於實際復雜工程難題的工程師和決策者的實用指南。本書強調理論的嚴謹性、方法的先進性，以及跨領域融閤的實踐價值，旨在推動讀者在麵對高度動態和不確定性環境時，能夠構建更具韌性、更優化的解決方案。

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我最近在整理我的岩土工程案例庫時，發現這本書提供瞭一個全新的、更加精細化的分析視角。它不僅僅停留在傳統的強度校核層麵，而是深入挖掘瞭結構在長期荷載作用下，圍岩與支護係統之間相互作用的動態演變過程。書中對“限製”一詞的闡釋極其到位，它不再被簡單理解為剛性約束，而是被視為一種能量耗散和應力再分配的關鍵機製。我特彆關注瞭其中關於數值模擬參數設定的章節，作者並未給齣“標準答案”，而是基於大量的現場監測數據，探討瞭不同支護材料特性對模型收斂性和解的穩定性的敏感性。這對於我們解決那些邊界條件模糊、岩體力學參數難以確定的復雜礦井工程問題，提供瞭極具操作性的指導思想。它強迫我跳齣教科書式的簡化模型，去正視地下工程的真實復雜性。

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這本書的文字風格有一種奇特的魔力，它既有嚴謹的學術論證的精確性，又滲透著一種近乎哲學的思辨色彩。比如，在討論極限平衡狀態時，作者用瞭好幾頁篇幅來辯證地分析“穩定”的定義——穩定是絕對的還是相對的？是瞬時的還是長期的？這種對核心概念的反復錘煉，極大地提升瞭閱讀體驗。我發現自己不再是被動接受知識，而是主動參與到與作者的思維對話中。它不像一些技術手冊那樣乾巴巴地羅列公式，而是將每一步的推導都置於宏大的工程背景之下，讓人理解每一個數學符號背後所代錶的物理意義和潛在的工程風險。閱讀此書的過程，與其說是學習，不如說是一次對工程思維深度的極限挑戰和重塑。

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這本書的裝幀設計真是讓人眼前一亮，封麵選用的那種深沉的墨綠色，配上燙金的字體，透著一股沉穩和專業的氣息，讓人在書店裏一眼就能被吸引住。內頁的紙張質感也相當齣色，觸感溫潤，即便是長時間閱讀也不會感到眼睛疲勞。排版布局非常講究，大段的文字中間穿插著清晰的圖錶和公式推導，邏輯銜接得天衣無縫。我尤其欣賞作者在結構上所下的功夫，章節劃分層次分明，從基礎概念的引入到復雜工程實例的剖析，過渡自然流暢，幾乎不需要讀者在不同知識點之間來迴跳躍尋找上下文。對於初涉此領域的新人來說，這種嚴謹的結構是極好的引導；而對於資深工程師而言，其中深入的理論探討又提供瞭值得反復咀嚼的深度。可以說，這本書在物理呈現和內容組織上，都達到瞭行業教材的頂尖水準，光是捧在手裏翻閱，就能感受到作者的匠心和對知識的敬畏。

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從一個非專業背景的愛好者的角度來看，這本書的學術深度確實令人望而生畏，它毫不留情地展現瞭地質工程領域知識的壁壘之高。我本來是想找一本能快速瞭解巷道支護基本原理的入門讀物，但這本書顯然定位在瞭科研和高級設計層麵。書中的大量術語和假設前提，要求讀者必須對岩石力學、彈性力學乃至有限元方法有紮實的預備知識。不過，即便是無法完全理解所有復雜的推導，書中配圖的精美和邏輯鏈的完整性依然值得稱贊。每一張示意圖都清晰地勾勒齣瞭復雜應力場的分布形態，這對於構建一個宏觀的、直觀的理解框架非常有幫助。它更像是一部需要“慢品”的“案頭寶典”，而不是可以“速覽”的參考手冊，適閤那些立誌要在這個領域做齣實質性貢獻的人士研讀。

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我嘗試將書中的一些關鍵理論應用到我正在負責的一個老舊隧道修復項目上。這個項目最大的難點在於，現有的支護結構已經在使用過程中發生瞭嚴重的變形，傳統的設計規範已經無法提供有效的評估工具。這本書中關於“支護響應曆史”的分析框架，簡直是為這種“二次病害”診斷量身定做。我根據書中描述的方法，重新反演瞭支護受力演化的路徑，結果清晰地揭示瞭早期施工階段留下的結構薄弱點是如何纍積成瞭現在的安全隱患。盡管書中的公式看起來頗為復雜，需要投入大量精力去消化，但一旦掌握瞭其核心邏輯，它提供的診斷工具的精度和深度是現有市場上的任何商業軟件報告都無法比擬的，因為它植根於對物理機製的深刻理解，而非僅僅是參數擬閤。

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