《岩石力学物理试验与数值试验》数字教材编写工作有序推进
《岩石力学物理试验与数值试验》
岩石力学是采矿、土木、交通、水利、地质等多个工程专业的必修课,涉及行业十分广泛,属于典型的跨学科、跨行业的通用课程,且应用性强,是一门由“理论+试验+实践”组成的特色专业课。据不完全统计,全国开设《岩石力学》课程的高校有300余所,该课程在学生专业基础课程中占有十分重要的地位。试验是《岩石力学》课程教学的重要环节,可以辅助课堂教学,培养学生的岩石力学知识结构和动手能力,并提高学生分析、判断、解决工程问题的能力。近年来,随着资源开发深度与工程规模的不断增加,岩石工程环境和岩石力学问题越来越复杂多变,岩石性质的非均匀性、各向异性、时效性以及尺寸效应等问题越来越突出,重视和强化岩石力学试验教学尤为重要。
目前,国内高校使用的岩石力学试验教材大多是任课教师编写的讲义和已出版的少量教程,满足新时代发展需求的高水平试验教材建设工作相对滞后。本数字教材将从以下三个方面努力完善现有岩石力学试验教材体系和内容:
01
岩石力学服务于岩石工程,但鲜有讲义或教材将最新的工程规范与教学内容建立必要的关联。本教材将强化岩石物理力学性质、岩体力学性质的试验方法,与国家相关规范紧密结合,同时明确国际岩石力学与岩石工程学会(International Society of Rock Mechanics and Rock Engineering,ISRM)对相关试验方法的技术要求,既考虑人才培养与我国工程建设需求的结合,也强化读者对ISRM试验建议标准的了解,促进学生基本技能的提高。
02
现有教材一般仅介绍岩石力学相关的室内物理试验,很少涉及现场原位物理试验及室内数值试验。本教材将增加典型原位物理试验,并基于岩石破裂全过程分析系统RFPA,介绍岩石变形与破裂过程的典型数值试验。数值试验可以再现许多物理试验所不能观察到的力学现象,例如岩石破裂过程中的应力场等,从而使学生对岩石的变形与破坏过程有更加清晰的认识,进一步提高岩石力学试验的教学质量。
03
目前国内尚无岩石力学物理试验与数值试验相关的数字教材,本教材将充分发挥现代信息技术优势,融合文字与视频、图片与动画等元素,具有表达生动形象、有利于互动交流、有利于分层施教、有利于修订完善等优点。
吴顺川教授主编的新形态《岩石力学》教材自出版以来,获得了业内专家和师生的一致好评,国内外多名院士为教材撰写了寄语。为了更好地服务各高校岩石力学教学工作和岩石力学学科发展,在《岩石力学》教材中已有的室内外物理试验内容的基础上,吴顺川教授与大连理工大学唐春安教授等不同高校具有丰富岩石力学教学经验的教师紧密合作,于2021年11月4日正式启动了《岩石力学物理试验与数值试验》数字教材建设工作,并开展了多次交流讨论,有序推进了教材编写进度。
本教材将涵盖岩石力学物理试验和RFPA数值试验两大类共30余个试验,内容包括室内物理试验(如岩石密度试验、岩石单轴压缩试验)、现场物理试验(如结构面原位抗剪强度试验、钻孔径向加压法试验)和室内数值试验(如岩石单轴压缩数值试验、岩石直剪数值试验)等内容。教材将遵循提升学生分析、判断、解决岩石力学工程问题实践能力的宗旨,扩展试验内容和深度,力求培养岩石力学基础知识扎实、善于运用系统思维、具有国际视野、具备处理复杂岩石力学问题能力的高质量复合型人才,努力为高水平岩石力学试验教材建设贡献力量。
岩石点荷载强度试验(ISRM)
RFPA-2D基本版使用教程
初定教材目录
编辑: 孙俊龙
文稿: 王 超
审核: 吴顺川