弹性波动力学简明教程/石油高等院校特色教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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尹成，田继东 编

图书标签:

• 弹性波
• 动力学
• 石油工程
• 地球物理
• 教材
• 高等教育
• 石油高等院校
• 振动
• 波传播
• 岩石物理

出版社： 石油工业出版社

ISBN：9787518303410

版次：1

商品编码：11657349

包装：平装

丛书名： 石油高等院校特色教材

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：130

字数：216000

正文语种：中文

内容简介

　　《弹性波动力学简明教程/石油高等院校特色教材》主要讲述均匀各向同性介质中的弹性力学的基本理论、弹性振动的基本波、不同类型弹性波在分层介质中的传播特征等三部分内容，共五章。
　　《弹性波动力学简明教程/石油高等院校特色教材》叙述通俗易懂，对问题的阐述提纲挈领，简洁明了。
　　《弹性波动力学简明教程/石油高等院校特色教材》可作为普通高校地球物理勘探类专业本科生的教材，也可供相关专业的研究生及科技人员参考。

内页插图

目录

1 绪论
1.1 物质与弹性
1.2 弹性波动力学的任务
1.3 线性弹性理论的基本假设
思考题

2 直角坐标张量的基础一
2.1 标量与向量
2.2 数学场及其空间导数
2.3 直角坐标张量
本章重点小结
思考题

3 线性弹性动力学基础
3.1 应力分析
3.2 应变分析
3.3 应力与应变的关系
3.4 运动方程及基本初值一边值问题
本章重点小结
思考题

4 弹性动力学的基本波
4.1 基本体波
4.2 体波的类型
4.3 时谐体波
4.4 体力产生的波动
本章重点小结
思考题

5 平面简谐波在界面处的传播
5.1 P波和SV波在弹性体半空间界面的反射
5.2 SH波在弹性半空间界面上的反射
5.3 P波和SV波在界面处的反射与透射
5.4 SH波在界面处的反射与透射
5.5 分界面上反射系数随入射角的变化
5.6 分界面上的面波
本章重点小结
思考题
本章公式汇总
练习题

参考文献

前言/序言

《计算流体力学基础与应用》 内容简介： 本书系统介绍了计算流体力学（CFD）的理论基础、数值方法及其在工程领域的广泛应用。全书共分十章，结构清晰，内容详实，旨在为读者提供一个全面而深入的CFD学习指南。 第一部分：理论基础与方程 第一章：流体力学基础回顾 本章首先回顾了连续介质假设、流体的基本性质（如密度、粘度、可压缩性）以及描述流体运动的欧拉方程和纳维-斯托克斯（N-S）方程。重点阐述了不可压缩牛顿流体运动方程的推导过程，并引入了流函数和涡度等关键概念，为后续的数值求解奠定理论基础。同时，简要介绍了边界条件在流场描述中的重要性。 第二章：湍流模型基础 湍流是流体力学中的核心难题之一。本章详细讲解了湍流的本质特征，包括雷诺时均化（RANS）方法。重点阐述了最常用的湍流模型，如 $k-epsilon$ 模型、 $k-omega$ 模型及其剪应力输运（SST）模型。对模型的适用范围、优缺点进行了对比分析，并讨论了如何处理壁面附近的湍流边界层问题。 第三章：守恒型偏微分方程的数值离散 CFD的核心在于对N-S方程的数值求解。本章聚焦于偏微分方程（PDEs）的离散化技术。系统介绍了有限差分法（FDM）的基本原理，包括迎风格式、中心差分格式以及高阶精度格式的构建。着重讨论了时间和空间离散的稳定性、收敛性和精度问题，并引入了局部泰勒级数展开来分析离散误差。 第四章：有限体积法（FVM）原理与应用 有限体积法是现代CFD软件中最主流的求解技术。本章详尽阐述了FVM的构建过程，即积分形式的守恒方程在控制体上的应用。详细讨论了通量计算的重要性，包括界面通量如何通过插值方法确定。特别介绍了交错网格和非结构网格上的通量计算策略。 第二部分：关键算法与求解技术 第五章：压力-速度耦合算法 N-S方程中的压力和速度是相互耦合的，求解这类方程需要专门的算法。本章深入剖析了主流的压力-速度耦合算法，包括SIMPLE（Semi-Implicit Method for Pressure-Linked Equations）算法的完整步骤、修正步骤的物理意义，以及PISO和SIMPLEC算法的改进之处。重点分析了这些算法在收敛性能上的差异。 第六章：线性方程组的求解 离散化后的N-S方程最终转化为大型稀疏线性代数方程组。本章分类介绍了求解这些方程组的方法。首先讨论了直接求解法，如高斯消元法（及其在大型稀疏矩阵上的局限性）。随后重点介绍迭代求解法，包括经典的雅可比迭代、高斯-赛德尔迭代，以及更高效的代数多重网格（AMG）方法和预条件共轭梯度法（PCG）。 第七章：网格生成与质量控制 网格的质量直接决定了CFD计算的准确性和鲁棒性。本章全面介绍了网格生成技术，包括结构网格、非结构网格（如四面体、多面体网格）和混合网格的生成方法。详细讨论了网格质量指标，如正交性、平滑度和网格畸变率，并提供了优化网格以适应复杂几何和高梯度区域的实用技巧。 第三部分：高级主题与工程实践 第八章：可压缩流与激波捕捉 对于涉及高速气流（马赫数大于0.8）的问题，必须考虑流体的可压缩性。本章讲解了处理强压力梯度的技术，特别是如何数值捕捉和解析激波。介绍了TVD（Total Variation Diminishing）格式、AUSM（Advection Upstream Splitting Method）等高分辨率格式在抑制数值振荡中的作用。 第九章：多相流与相变传热 工程实践中常遇到多相流问题。本章介绍了描述多相流体的常用方法，包括欧拉-欧拉（Euler-Euler）模型和欧拉-拉格朗日（Euler-Lagrange）模型（颗粒追踪法）。并讨论了涉及气液相界面的VOF（Volume of Fluid）方法和水平集（Level Set）方法的基本思想。 第十章：CFD的后处理与不确定性量化 计算结果的有效解读是CFD应用的关键环节。本章指导读者如何对CFD输出数据进行有效后处理，包括流线、等值面、速度剖面和力系数的计算与可视化。更进一步，讨论了将计算结果与实验数据进行对比验证的方法，并初步引入了CFD计算中的不确定性量化（UQ）概念，强调了输入参数和模型选择对最终结果的影响。 读者对象： 本书适合于流体力学、航空航天、机械工程、土木工程、化学工程等相关专业的高年级本科生、研究生，以及从事工程模拟和设计的科研与技术人员参考阅读。掌握微积分和常微分方程基础知识的读者即可开始学习。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计颇具匠心，深邃的蓝色调如同无垠的海洋，隐约可见的流线型波纹仿佛预示着其中蕴含的复杂物理过程。初翻开扉页，映入眼帘的是清晰的目录结构，编排得井井有条，从最基本的弹性理论基础，到具体的波动方程推导，再到数值模拟的应用，逻辑衔接自然流畅，让人对后续的学习内容充满期待。尤其值得一提的是，书中对一些经典问题的例题分析，步骤详尽，图示直观，即便是初学者也能从中窥见学科的精髓。我特别欣赏作者在概念阐释上的那种“慢工出细活”的态度，没有急于抛出复杂的公式，而是先用通俗易懂的语言勾勒出物理图像，这对于理解波动现象背后的深层机理至关重要。这本教材的排版也相当考究，字体大小适中，公式居中且编号清晰，阅读体验极佳，长时间研读也不会感到视觉疲劳。它不像某些传统教材那样晦涩难懂，更像是为那些渴望真正掌握弹性波精髓，而非仅仅应付考试的学生量身定制的一份精美地图。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格有一种独特的魅力，它不像某些外文翻译过来的教材那样板着脸孔，而是带有一种老一辈学者的谆谆教导感。行文间，时常穿插着一些关于历史发展的小插曲，比如某个关键理论的提出背景，或者是早期实验条件的艰辛，这些“花边”信息非但没有冲淡主题，反而极大地丰富了内容的血肉，让人在学习知识的同时，也感受到了科学探索的艰辛与乐趣。在讲解边界条件和反射透射问题时，作者采用了大量的分步解析，每一步都有明确的物理意义注解，这在处理复杂界面时尤其有用，避免了读者在推导过程中因思路卡顿而产生的挫败感。它更像是一位经验丰富的教授，坐在你身边，拿着笔，耐心地为你梳理每一个逻辑环节。对于我这种需要将理论快速转化为解决实际钻井风险问题的工程师来说，这种细致入微的讲解方式无疑是最高效的学习路径。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我拿到这本教材时，原本抱着一种“又一本厚重的专业书”的心理准备，但深入阅读后，发现它的叙述方式简直是行业内的一股清流。作者似乎深谙石油地质勘探领域对效率和精确性的双重要求，因此在保持理论深度不减的前提下，极大地优化了内容的呈现效率。书中对傅里叶变换在波动分析中的应用讲解得尤为透彻，不仅仅是公式的堆砌，还穿插了大量关于频域和时域相互转化的直观解释，这一点对于理解地震勘探中的信号处理至关重要。我尤其喜欢其中关于各向异性介质中波传播特性的那一章节，作者没有回避其复杂性，而是通过巧妙的矩阵表示法，将原本令人望而生畏的数学模型变得相对易于驾驭。读完后，我感觉自己对地下介质的“听诊”能力似乎都得到了质的飞跃，这不再是纯粹的理论推导，而是实实在在的工程利器。这种兼顾学术严谨性与工程实用性的平衡把握，是很多同类书籍难以企及的。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的地方在于它对“简明”二字的精准诠释。虽然涵盖了弹性波动力学的核心内容，但它成功地避开了许多不必要的数学冗余和过分深奥的泛函分析，将重点聚焦于那些对实际物理现象解释力最强的数学工具。例如，在处理波的衰减和吸收机制时，作者没有陷入无限复杂的黏弹性理论泥潭，而是清晰地界定了适用范围，并给出了几种最常用、最实用的模型及其参数化方法。这种务实的态度，使得这本书非常适合作为石油高校专业课的入门教材，它既奠定了坚实的理论基础，又不会让学生在初期就被过于抽象的概念“劝退”。我个人认为，一本好的教材，应该是在知识的广度和深度之间找到一个动态平衡点，而这本教程显然找到了那个甜蜜点，它让你知道“应该学什么”和“如何用”，而不是仅仅告诉你“可以学什么”。

评分☆☆☆☆☆

从装帧的细节来看，出版社确实下了不少功夫。纸张的选择偏向于哑光质感，这对于减少在强光下阅读时的反光非常重要，体现了对读者长时间阅读舒适度的关怀。更细微之处在于，书中的数学符号和希腊字母的印刷质量极高，即便是那些结构复杂的张量符号，也保持了极高的清晰度，这在涉及偏微分方程求解的部分尤为关键，确保了公式的准确无误。此外，教材末尾的参考文献列表非常精炼，既包含了开创性的经典文献，也收录了近年来与油气勘探直接相关的最新研究方向，为有志于进一步深造的读者指明了清晰的进阶之路。总而言之，这是一本集学术严谨性、工程实用性、阅读舒适度和前瞻性于一体的优秀教材，是石油高等教育领域中一股不可多得的力量。