當這本書的第一版在1969年出現時,巖石力學只是最近才開始作為一個獨特的和可識別的科學主題出現。它由幾個分支組成,包括經典的連續介質力學、工程和結構地質學,以及採礦工程。這兩位《巖石力學基礎》的資深作者也許是唯一有資格在促成這一過程中發揮開創性作用的人。約翰·耶格爾(John Jaeger)在那個時代已經享有了長久的聲譽,並被公認為英語世界最傑出的應用數學家。
這本書的早期版本在確立巖石力學領域的身份和定義現在被認為是該領域的「基礎」方面發揮了重要作用。這些基礎首先包括固相力學的經典課題——應力和應力、線性彈性、塑性、粘彈性和彈性波傳播。但是巖石比傳統的工程材料要複雜得多,而傳統的工程材料是用經典力學理論來解釋的。
由此定義的巖石力學構成了工程科學若干領域的基石——從構造地質學和構造地質學,到採礦、土木和石油工程。搜索科學期刊上的引文表明,這本書的前幾版讀者不僅包括這些領域,還包括材料科學家和陶藝家。我們希望這個新版本能夠繼續被如此多的研究者、學生和實踐者所發現。
為了保持對基礎的強調,這本書不包含計算方法的討論。邊界元、有限元和離散元等方法是當今分析水下開挖、礦山、鑽孔等工程周圍應力和變形不可缺少的工具,同時也越來越多地用於構造地質學和構造學問題的研究。但是,至少到目前為止,數值方法的優勢在於分析涉及複雜幾何和複雜本構行為的具體問題。
章節的順序基本上與第三版相同。指導原則是儘量減少- -事實上,幾乎全部- -在一章中提到直到下一章才提出的定義、數據或理論結果的需要。特別的是,這些章節的結構並不是按照將在巖石工程項目中使用的工作流程來設計的。例如,雖然在一個工程項目的早期階段需要地應力的知識。
這個版本的數學水平與以前的版本相同。使用的數學工具通常是那些工程學或物理科學的本科生會學習的。因此,矩陣方法現在廣泛用於應力和應變的討論,因為這些已經成為本科課程的標準部分。相反,笛卡爾張量符號,這是方便的提出方程的應力,應變,和彈性,並沒有被使用,因為它沒有被廣泛地教授在本科水平。
巖石力學確實是連續介質力學的一個分支,我對這本書的貢獻要歸功於許多優秀的連續介質力學和應用數學老師,我有幸和他們一起學習。這些人包括哥倫比亞大學的梅爾文·巴倫、赫伯特·德雷謝維奇和莫頓·弗裡德曼,以及大衛·博吉、麥可·卡羅爾和維爾納Goldsmith和Paul Naghdi在伯克利。雖然這本書對保羅·納吉的連續介質力學風格沒有明顯的影響,但它是在受到他對這一主題的優雅和無情的嚴格的方法的啟發之後。
【特別聲明】