مبانی روش المان مجزا در مهندسی سنگ: نظریه‌ها و کاربردها
لانرو جینگ، اوه استفانسون
کتاب «مبانی روش المان مجزا در مهندسی سنگ: نظریه‌ها و کاربردها» نوشته‌ی لانرو جینگ و اوه استفانسون، یکی از منابع تخصصی و مرجع در حوزه مهندسی سنگ و ژئومکانیک محاسباتی است که به طور جامع به معرفی، توسعه و کاربرد روش المان مجزا می‌پردازد.
ویژگی‌های کتاب:
- رویکرد جامع و پژوهش‌محور: کتاب هم تئوری‌های پایه را پوشش می‌دهد و هم به عمق کاربردهای صنعتی و پژوهشی روش DEM می‌پردازد.
- بین‌رشته‌ای بودن: ترکیبی از مفاهیم مکانیک سنگ، ریاضیات محاسباتی، فیزیک تماس، و مهندسی نرم‌افزار.
- نگارشی آموزشی و تخصصی: مناسب برای دانشجویان دکتری، محققان، و مهندسان با تجربه.
محتوای کتاب:
برای طراحی یکپارچه و مستحکم سازه‌های سطحی یا زیرزمینی، نوع خاصی از مدل‌سازی ضروری است تا بتوان رفتار آتی سازه را پیش‌بینی کرد. هدف از این پیش‌بینی، بررسی واکنش توده سنگ در صورت ساخت سازه‌های زیرزمینی و سطحی است.
به طور ویژه، راهبرد مدل‌سازی باید قادر به شبیه‌سازی شکستگی‌های موجود در سنگ به همراه سیستم بلوک‌های تشکیل‌دهنده توده سنگ باشد. به همین دلیل، مدل‌های المان مجزا را می‌توان عامل مهم و مؤثری در موفقیت پروژه‌های مهندسی سنگ دانست، زیرا هر یک به نوعی به پیشرفت اهداف تمدن بشری کمک می‌کنند.
برخی از مباحثی که در این کتاب به آن‌ها پرداخته شده است:
- معادله‌های حاکم بر حرکت، تغییر شکل و انتقال حرارت سیستم‌های بلوکی
- مبانی مدل‌های ساختاری شکستگی‌های سنگ و توده سنگ‌ها
- جریان سیال و رفتار توامان هیدرو-مکانیکی شبکه شکستگی‌های سنگ
- مبانی توصیف سیستم‌های شکستگی-نگاشت صحرایی و…
- مبانی ترکیبی توپولوژی برای نمایش سیستم بلوکی
- روش‌های عددی برای ساختن سیستم‌های بلوکی
- روش المان گسسته صریح برای سیستم‌های بلوکی-روش المان اجزا
- روش المان مجزای ضمنی برای سیستم‌های بلوکی-تحلیل
- روش شبکه شکستگی گسسته
مخاطبان کتاب:
- دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی عمران – گرایش ژئوتکنیک یا مهندسی معدن.
- پژوهشگران و مهندسان فعال در حوزه مکانیک سنگ، ژئومکانیک، معدن، تونل‌سازی و سدسازی.
- توسعه‌دهندگان نرم‌افزارهای تحلیل عددی ژئوتکنیکی مانند UDEC، 3DEC و PFC.
در مجموع، کتاب «مبانی روش المان مجزا در مهندسی سنگ» یکی از جامع‌ترین منابع در زمینه کاربرد روش DEM در مهندسی سنگ است. این اثر با ارائه مبانی تئوریک، مدل‌سازی عددی و مطالعات موردی، بستری مناسب برای تحلیل رفتار ناپیوسته سنگ و توده‌های درزه‌دار فراهم می‌کند. با توجه به رشد روزافزون استفاده از شبیه‌سازی عددی در پروژه‌های بزرگ مهندسی، این کتاب می‌تواند نقش مهمی در آموزش و پیشبرد پژوهش‌ها در این حوزه ایفا کند.