能量支護學(xué)基本信息

作　者：賴應(yīng)得 著出 版 社：煤炭工業(yè)出版社ISBN：9787502036386出版時間：2010-04-01版　次：1頁　數(shù)：102裝　幀：平裝開　本：32開所屬分類：圖書 > 工程 > 礦業(yè)工程

《能量支護學(xué)》為地下工程和采礦工程支護理論方面的書籍。第一章對各種支護理論進行評述，介紹能量支護理論的研究對象、研究現(xiàn)狀和研究方向。第二章推導(dǎo)能量支護平衡方程，介紹實現(xiàn)能量再分配的方法，確定圍巖釋放能量的基本原則以及用能量支護理論解釋各種支護的穩(wěn)定、變形位移和破壞現(xiàn)象。第三章介紹反力和反力系數(shù)，推導(dǎo)變形壓力公式、凍結(jié)壓力經(jīng)驗公式和礦區(qū)數(shù)理統(tǒng)計公式，介紹膨脹力的試驗和確定方法，碎巖散渣壓力的計算方法以及圍巖反力系數(shù)和變形位移量的確定與計算方法。第四章著重介紹釋放能量的材料，特別列出木材、碎木板、刨花板、木屑板、軟木磚、軟木板、鈣塑發(fā)泡板、泡沫塑料等的物理力學(xué)性能及選用方法。第五章對圓碹支護，圓碹和凍結(jié)砌塊井壁夾砌木磚，錨噴支護，錨噴和大弧板聯(lián)合支護，條帶碹、離壁支護，凍結(jié)井筒井壁和井幫墊釋放能量的泡沫塑料等，進行設(shè)計公式推導(dǎo)和計算實例分析。 2100433B

結(jié)構(gòu)力學(xué)中的能量原理以內(nèi)部和外部力量的能量或作業(yè)的形式表達應(yīng)力，應(yīng)變或變形，位移，材料特性和外部影響之間的關(guān)系。 由于能量是一個標量，這些關(guān)系為固體力學(xué)中可變形體的控制方程提供了方便和可選的方法。 它們也可以用于獲得相當(dāng)復(fù)雜系統(tǒng)的近似解，繞過了解一組控制偏微分方程的困難任務(wù)。2100433B

有些教材講該結(jié)論適合一切電場。平行板電容器的電場只是無數(shù)電場中的一個特例, 用該場推導(dǎo)的結(jié)論不一定具有普遍性，所以有學(xué)者又用其他方法推導(dǎo)公式來驗證此結(jié)論。下面首先對靜電場中的一些能量公式進行分析對比, 指出靜電能是電勢能、自能或固有能、相互作用能的統(tǒng)稱, 靜電場的能量就是激發(fā)靜電場的帶電體系總的靜電能。

電場能量密度電勢能、相互作用能

靜電場是保守力場或勢場, 檢驗電荷q0在靜電場中某點p 的電勢能可表示為

式中Up 是靜電場中p 點的勢能。q0 的電勢能實際上是檢驗電荷和靜電場(或產(chǎn)生靜電場的場源電荷)構(gòu)成的帶電體系所共有的,所以電勢能也稱帶電體系的相互作用能, 又稱帶電體系的靜電能, 屬于該帶電體系總靜電能的一部分.

電場能量密度自能

一個孤立的帶電體其靜電能稱為自能或固有能。用做功的方法來定義,設(shè)物體帶電量為Q 時, 其電勢為U , 則帶電體整個荷電過程中, 外界反抗電場力所做的功轉(zhuǎn)化為該帶電體的靜電自能W , 寫成

同相互作用能比較可知, 帶電體的自能本質(zhì)上是帶電體上各部分電荷之間的相互作用能。

電場能量密度電荷連續(xù)分布的帶電體系的靜電能

這種體系可以是一個帶電體或若干個帶電體, 各帶電體的自能再加上它們之間的相互作用能便是整個帶電體系的總靜電能。設(shè)帶電體的體積為V , 電荷分布的體密度為ρ(x , y , z), 其總靜電能為:

積分遍及帶電體全部體積V 。U 為被積帶電體體積元所在處的電勢, 此電勢是所有其它帶電體及被積帶電體積元電荷共同產(chǎn)生的。

物質(zhì)運動的一般量度，可解釋為物質(zhì)做功的能力，簡稱能。能的基本形式有機械能(動能與勢能的總稱)、熱能、化學(xué)能、電能、核能、光能等。它們分別是機械運動、分子熱運動、化學(xué)反應(yīng)、電磁作用、原子核與基本粒子運動所具有的能量。能量的單位與功的單位相同，工程中常用單位有千焦耳(kJ)、千瓦·小時(kW·h)等。

能量可以在物質(zhì)之間傳遞，這種傳遞過程就是做功或傳遞熱量的過程。在傳遞過程中，若物質(zhì)運動方式發(fā)生變化，能量形式也同時發(fā)生轉(zhuǎn)換。例如，物體向上運動時，因克服重力而減慢速度，損失的動能轉(zhuǎn)換為勢能;當(dāng)物體返回地面時，速度加快，勢能又轉(zhuǎn)換成動能;河水沖擊水輪發(fā)電機組做功的過程，就是將河水的勢能和動能傳遞給水輪發(fā)電機組并轉(zhuǎn)換為電能的過程;熱力發(fā)電，則是將燃料的化學(xué)能借助熱力發(fā)電裝置先后轉(zhuǎn)換為熱能和機械能，并最終將機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

電能和磁能總是緊密聯(lián)系的。運動的電荷產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，因而可以使機械能和電能相互轉(zhuǎn)換。電能是現(xiàn)代最常用的一種能量。它的傳輸、轉(zhuǎn)換和利用最為方便、效率很高。因此，電能已成為發(fā)展國民經(jīng)濟、改善人民生活、促進社會進步不可缺少的能源。

能量的傳遞還能以粒子相互作用或以輻射的方式在空間傳播(如電磁波的傳播)，光是電磁輻射最常見的一種。無線電波、紅外線、X射線等都是能的輻射傳播。