滑坡研究中的力学方法 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李世海，冯春，周东 著

图书标签:

• 滑坡
• 地质灾害
• 力学
• 土力学
• 岩土工程
• 稳定性分析
• 数值模拟
• 工程地质
• 灾害防治
• 边坡工程

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030526748

版次：01

商品编码：12337695

包装：精装

开本：32开

出版时间：2018-04-01

页数：588

正文语种：中文

内容简介

本书作者从事多年滑坡研究，针对滑坡灾害评价、预警中的问题，开展力学方法研究，形成了滑坡灾害评价、预警新的理论体系，并在若干重大工程案例中应用和验证。本书的主要内容包括：滑坡灾害需要解决的工程问题及科学难题，钱学森工程科学思想的核心内容以及基于数值模拟方法的滑坡灾害研究的理论框架；几类地质踏勘的主要目的与力学分析需求之间的关系，量纲分析在滑坡研究中的作用；滑坡研究的基本方程及相应数值方法可描述的问题及适用范围，特别是，将拉格朗日方程应用于连续—非连续介质理论模型；集本构关系与强度准则于一体的新的本构模型——应变强度分布本构模型；适合连续—非连续计算且有更高精度的弹簧元方法及应用；论述并实践了新的裂隙与孔隙渗流耦合计算模型、单元破裂模型、散体碰撞检测算法以及应力场、渗流场、破裂场耦合算法；给出了基于数值模拟与破裂度理论的滑坡灾害评价与预警理论体系，并应用相关理论进行了典型工程案例分析。

好的，这是一本关于量子信息与计算的理论基础的图书简介，字数将尽力控制在您要求的范围内，并力求内容详实、专业而不失可读性。 --- 《量子信息与计算的理论基石：从基本原理到前沿算法》 图书简介 本书旨在为物理学、计算机科学、数学以及工程技术领域的研究人员、高年级本科生和研究生提供一套全面、严谨且深入的量子信息与计算理论框架。在信息技术正面临经典极限的今天，量子力学所蕴含的指数级计算潜力，预示着下一代信息处理范式的诞生。本书聚焦于构建理解这一复杂领域的理论基石，避免过度依赖具体的实验细节，而将重点放在数学结构、信息论原理以及算法设计的内在逻辑上。 全书分为五大部分，层层递进，确保读者在掌握基本概念后，能够自如地探索更深层次的前沿研究课题。 --- 第一部分：量子力学的核心概念与信息论视角 本部分是全书的理论基础，它并非简单复述标准量子力学教材的内容，而是以信息论的视角对量子力学进行重构和阐释。我们强调的是量子态作为信息载体的特性，以及希尔伯特空间如何作为其容纳的数学结构。 第一章：量子态的数学表示与公理化 本章系统介绍了狄拉克符号（Braket Notation）的严格定义，并将其置于有限维复向量空间（希尔伯特空间）的框架下。我们深入探讨了密度算符在描述混合态和子系统状态中的核心地位，特别是对纯态与混合态的区分，以及冯·诺依依曼熵作为量子不确定性的核心度量。重点分析了张量积结构在描述多粒子系统（如量子比特的组合）中的应用，为后续的纠缠态分析打下坚实的基础。 第二章：量子演化、测量与信息守恒定律 量子演化的核心是幺正算符。本章详细阐述了薛定谔方程在有限维系统中的离散化表达，即通过酉矩阵描述的时间演化。对量子测量理论的讨论超越了简单的波函数坍缩，深入探讨了投影测量算符（POVM）的完备性，强调测量作为一种不可逆的信息提取过程对系统状态的影响。此外，我们引入了量子相对熵（Relative Entropy）的概念，作为衡量两个量子态之间距离的先进工具，它在信息论中扮演着比保真度更为深刻的角色。 第三章：量子比特：信息论的最小单元 量子比特（Qubit）是信息论在量子世界中的基本单位。本章聚焦于单比特的几何表示——布洛赫球，并分析了所有单比特酉变换如何对应于布洛赫球上的旋转。通过信息论的观点，我们量化了单比特所能携带的最大经典信息量，并讨论了量子无通信定理（No-Communication Theorem），阐明了纠缠的存在并不允许超光速的信息传递。 --- 第二部分：纠缠的本质与量化 纠缠是量子信息区别于经典信息的决定性特征。本部分将纠缠视为一种资源，并着重于如何量化、识别和利用这种资源。 第四章：纠缠的特征与分类 本章严格区分了可分离态与纠缠态。重点介绍了贝尔态（Bell States）作为最大纠缠态的基准，以及纠缠的可分离性判据（如PPT判据）。对多体系统中的纠缠，我们引入了GHZ态和W态作为重要的对比模型，分析它们在抵抗局部操作和经典通信（LOCC）下的鲁棒性差异。 第五章：纠缠的量化指标 量化纠缠需要数学上的精确度量。本章详细解析了多种纠缠度量衡：纠缠熵（以冯·诺依依曼熵为基础，用于划分区域的热力学极限）、纠缠值（Entanglement of Formation）及其与最小的纠缠操作（如纠缠提纯的极限）之间的关系。我们将探讨纠缠的副产物（Distillable Entanglement）的概念，强调纠缠作为一种可转移的物理量。 --- 第三部分：量子计算的通用模型与电路设计 本部分转向应用，构建通用的量子计算模型，并系统地介绍构建复杂算法所需的逻辑门集。 第六章：量子线路模型与通用门集 我们确立了量子线路模型作为量子计算的主要范式。本章首先定义了基本的单比特和双比特门（如Hadamard, Pauli Gates, CNOT）。一个核心的理论成果是通用量子门集的构建：证明了仅包含有限数量的非经典门（如T门）的集合，足以近似实现任意幺正变换。本章将深入分析不可逆计算的代价，特别是Landauer原理在量子计算背景下的新颖解释。 第七章：量子并行性与复杂性理论的交汇 量子计算的威力来源于量子并行性，即通过叠加态同时探索多个计算路径。本章探讨了量子计算相对于经典计算在计算复杂性类别上的潜在飞跃，重点引入了BQP（Bounded-error Quantum Polynomial time）复杂性类，并将其与经典复杂度类P和NP进行对比，强调了BQP在可信度和可验证性上的独特性。 --- 第四部分：核心量子算法的理论分析 本部分是全书的实践核心，深入剖析了奠定量子计算发展基石的几个关键算法，着重于它们在相位估计和傅里叶变换上的创新性应用。 第八章：秀尔（Shor）算法的结构与周期性原理 秀尔算法是量子计算最具颠覆性的成果之一。本章不满足于仅仅陈述流程，而是细致解析其核心：量子傅里叶变换（QFT）在周期查找问题中的高效性。我们从数论角度推导了如何利用QFT从叠加态中提取出隐藏的周期信息，并讨论了该算法在实现上对纠错的极端依赖性。 第九章：格罗弗（Grover）算法与无序搜索的加速 格罗弗算法展示了量子计算在非结构化搜索问题上提供的二次加速。本章聚焦于振幅放大（Amplitude Amplification）的迭代机制。我们详细推导了Grover迭代算符的几何意义，将其解释为在特定子空间上的反射操作，从而精确计算出达到最大振幅所需的迭代次数。 第十章：量子模拟：哈密顿量的时间演化 量子模拟是量子计算机最被看好的直接应用领域。本章探讨了如何利用量子比特来模拟其他量子系统的动力学行为。核心技术包括Trotter-Suzuki分解，用于将复杂的哈密顿量演化分解为一系列可实现的、较短时间步长的基本量子门操作。我们分析了分解误差的来源及控制方法。 --- 第五部分：量子信息处理的前沿专题 本部分将视野扩展到超越纯粹计算的领域，涵盖了量子通信、纠错和后量子密码学的基础理论。 第十一章：量子通信协议与加密 本章讨论了如何在不可信的信道上传输量子信息。重点分析了量子隐形传态（Teleportation）的理论机制，解释了它如何利用预先共享的纠缠资源来传输未知量子态，而不需要传输原始的量子载体。此外，我们深入探讨了量子密钥分发（QKD），特别是BB84协议，并从信息论角度论证了其对窃听的理论安全性。 第十二章：量子纠错码与容错计算 实现大规模、可靠的量子计算，必须克服环境噪声带来的退相干。本章系统介绍了量子纠错码的理论基础。我们引入了子空间编码的概念，并详细分析了表面码（Surface Codes）——目前被认为最具扩展潜力的容错架构——的稳定子测量和逻辑门操作原理。理解逻辑比特与物理比特之间的映射关系是本章的关键。 第十三章：后量子密码学导论 鉴于秀尔算法对现有公钥密码体系的威胁，本章简要概述了格基密码学（Lattice-based Cryptography）的数学基础，特别是与最短向量问题（SVP）和最近向量问题（CVP）的联系，为读者提供了应对未来量子威胁的理论视角。 --- 目标读者群体： 理论物理、量子信息、计算机科学、应用数学等领域的研究人员及相关专业的硕士、博士研究生。 本书的特色： 强调数学严谨性和信息论的统一视角，侧重于“为什么”这些算法有效，而非仅仅“如何”实现它们。它为读者提供了深入理解量子信息前沿研究所需的全部理论工具。

评分☆☆☆☆☆

我之所以对《滑坡研究中的力学方法》这本书产生了浓厚的兴趣，很大程度上是因为我一直以来都对那些能够用精确的数学语言来描述和预测自然现象的学科感到着迷。滑坡，作为一个典型的地质灾害，其发生往往伴随着复杂的应力应变过程，而力学，正是研究物质在力作用下的行为的学科。我猜想，这本书的作者一定是一位在这一领域有着深厚造诣的专家，他（她）会带领我们一步步深入理解滑坡形成和发展的内在机制。我特别好奇，书中是否会详细介绍不同类型的滑坡（如浅层滑坡、深层滑坡、蠕滑等）在力学上的差异，以及针对这些差异，会采用哪些不同的力学分析模型。例如，对于土质边坡的稳定分析，是否会用到 Mohr-Coulomb 破坏准则？对于岩质边坡，又会采用什么样的强度理论？此外，我非常期待书中能够展示如何利用数值模拟技术，如有限元法、有限差分法，来重现滑坡的过程，并对未来可能发生的滑坡进行预测。这种从理论模型到数值模拟的转变，往往是理解复杂现象的关键。我也希望书中能够探讨一些新兴的力学方法在滑坡研究中的应用，比如基于断裂力学的分析，或者考虑多场耦合效应（如水-力-热耦合）的模型。这本书的书名本身就预示着一种严谨、科学、探索性的研究路径，让我对接下来的阅读充满了期待，希望能从中获得对滑坡研究更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题《滑坡研究中的力学方法》直接点出了其核心内容，这对我来说是一个极具吸引力的切入点。我一直认为，任何复杂的自然现象，如果能够用严谨的力学原理来解释，那么我们对它的理解就会上升到一个全新的高度。滑坡，作为一种破坏性巨大的地质灾害，其发生发展过程必然涉及一系列复杂的力学过程，比如土体或岩体的变形、破坏，以及各种外部荷载（如重力、地下水压力）的影响。我特别希望能在这本书中找到关于如何建立和求解滑坡稳定性分析方程的详细论述。这可能包括各种边坡稳定评价方法，比如极限平衡法、数值模拟法等，以及它们各自的适用条件和优缺点。同时，我也很想了解，在实际的滑坡勘察和监测中，力学方法是如何被应用的。例如，是否会介绍如何通过测量应力、应变、孔隙水压力等参数来评估边坡的变形趋势和潜在的破坏风险？书中是否会提供一些实用的工具或软件介绍，能够帮助工程师和研究人员将这些力学方法应用于实际工程项目中？我期待这本书能够提供一个系统的框架，将抽象的力学理论与具体的滑坡工程实践紧密结合起来，为读者提供一套解决实际问题的科学方法论。

评分☆☆☆☆☆

《滑坡研究中的力学方法》这个书名，首先就给我一种非常专业、严谨的学术氛围。我一直对科学研究中那种抽丝剥茧、层层深入的探究过程非常着迷，而力学方法恰恰是描述和分析物理世界运作规律的有力工具。我很好奇，这本书会如何将力学理论应用于理解滑坡这种复杂的、大规模的地质现象。我想象着，书中可能会从最基本的力学原理出发，比如牛顿定律、材料力学中的应力应变关系，然后逐步引入更复杂的模型，来解释滑坡是如何发生、发展并最终导致灾害的。例如，书中是否会详细讲解各种剪切强度理论，比如库仑定律，以及它们如何被用来评估边坡的抗滑能力？我尤其关心，在面对不同地质条件和外部因素（如降雨、地震）时，如何运用不同的力学模型来分析其对滑坡的影响。我期待书中能够有详细的公式推导和数学证明，但同时也希望作者能用清晰的语言来解释这些数学模型背后的物理意义。我也好奇，这本书在“滑坡研究”这个大背景下，会侧重于哪些具体的方面？是更偏向于理论模型的研究，还是会包含大量的案例分析和数值模拟？我希望通过阅读这本书，能够对滑坡的力学机制有一个更深刻、更系统的认识，甚至能启发我对未来滑坡防治技术的研究思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名叫做《滑坡研究中的力学方法》，光看名字我就觉得会是一本非常硬核的学术专著。作为一个对地质灾害研究有浓厚兴趣的读者，我一直对滑坡现象的成因、预测和防治深感好奇。我尤其关注的是，科学家们是如何运用复杂的力学原理来剖析这些看似宏大的自然灾害的。我期待这本书能够详细阐述各种力学模型在滑坡研究中的应用，比如经典的边坡稳定分析、颗粒流模拟，甚至是更前沿的数值计算方法。我希望书中能解释清楚，这些抽象的力学概念是如何与实际的滑坡地质条件相结合，形成具体的研究工具的。例如，在分析滑坡的驱动力和抗滑力时，书中是否会深入介绍应力、应变、孔隙水压力等关键参数的计算和测量方法？在预测滑坡发生的可能性时，是否会涉及诸如极限平衡法、有限元法等数值分析技术？我猜想，这本书的读者群体应该主要是地质学、土木工程、水利工程以及环境科学等相关领域的专业研究人员和高年级学生。因此，我预设书中会包含大量的公式推导、图表分析以及案例研究，以期能够支撑起“力学方法”这一核心主题。我也很好奇，这本书在“滑坡研究”这个范畴内，具体会聚焦于哪些方面？是侧重于岩质滑坡还是土质滑坡？是更偏向于理论模型的研究，还是侧重于实际工程的应用？这些都是我在翻开这本书之前，心中充满期待和疑问的地方，这本书的书名本身就为我勾勒出了一幅严谨而深刻的学术图景。

评分☆☆☆☆☆

老实说，这本书的名字《滑坡研究中的力学方法》听起来就让人感觉是一本理论性非常强、可能还带点枯燥的书。但作为一名对如何保护我们家园免受地质灾害影响的普通市民，我内心深处其实非常渴望了解那些能够真正解决问题的“硬核”知识。我脑海里想象着，这本书可能会像一本“操作手册”一样，教我们如何用科学的方法去预测和避免滑坡的发生。比如，它会不会告诉我们，在建房或修路之前，需要进行哪些力学上的勘探和分析，才能确保地基的稳定？或者，当遇到山体有滑坡迹象时，书中会不会提供一些基于力学原理的预警信号和应对措施？我不太懂那些复杂的数学公式，但我希望能看到一些通俗易懂的解释，用生活中的例子来类比，说明为什么某种结构或者某种地质构造更容易导致滑坡。而且，我也很好奇，这本书会不会涉及到一些关于加固和修复滑坡体的力学方法，比如如何设计挡土墙、排水系统，或者如何通过植被来稳定边坡。毕竟，很多时候，我们需要的不仅仅是理解问题，更是找到解决问题的方案。所以，我期望这本书能在我对滑坡的认知中，填补上一些“知其然，更知其所以然”的空白，让我能够更清晰地认识到，科学的力学原理是如何在实际的工程和灾害防治中发挥作用的，甚至能启发我思考一些更具创造性的解决方案。