共查询到20条相似文献，搜索用时 729 毫秒
1.
我们强调了长期受到人们忽视的旋转的物理地位.通过旋转与旋转距的物理关系,以及速度矢量和旋转矢量表示的动力学关系,得到一系列对于地震学具有明显意义的推论.由应力变化率和应力集中所满足的连续方程.得到破裂扩展的必要条件,并据此讨论了震前震源区介质的状态和应力降的动力学表示. 根据新的动力学关系给出的震源理论是一种动力学理论,我们有可能真正反演震源的动力学过程,并给出断层上的应力集中情况或应力分布.这一点无疑对于计论大地震前的前兆情况是重要的. 我们还给出了场的能量守恒定律,并分别讨论了纵波和横波的情形.旋转在地震学中的意义,不仅是理论方面的,对于地震预报的深入研究,同样将起到有益的推动作用. 相似文献
2.
介绍了线性连续介质理论,包含非对称应力场,也包含对称应变和反对称旋转。我们讨论了相关的本构定律和平衡方程。在这个理论里,与应力反对称部分平衡相关的运动方程中,用应力矩代替了平衡。我们的理论证实了旋转波甚至可能存在于均匀的弹性连续介质中。考虑了不同种类的极限形变,介绍和讨论了包括旋转和扭转场之间相互作用的波动方程的解。利用应力的对称部分和反对称部分,得到了位错密度—应力之间的关系式。对于具有粒化和微裂纹化的更高级形变状态的材料,介绍了旋转和震相移动π/2的扭转及同步解。记录到的一些旋转和扭转例子证实了同步的假设。 相似文献
3.
包体模型应力集中的定量研究 总被引：6，自引：0，他引：6
本采用二维弹性介质圆形包体模型,运用连续介和学理论求解出包体内外的应力场、位移场、平均应力、最大剪应力以及能量密度的解析解,从而讨论了硬、软件包体的应力集中特征; 相似文献
4.
5.
分析了小变形情况下变形体的平动变形和转动变形,利用连续介质的动量和动量矩守恒方程,应用各向同性线弹性体的本构关系和偶应力本构关系,提出无限弹性介质中存在体积波(压力波)、旋转波(偶应力波)和偏斜波(偏斜应力波).旋转波和偏斜波均满足形式一致的四阶波动方程,但引起不同的运动学行为和应力状态,四阶旋转波和偏斜波的传播速度不再是依赖材料参数的常值.不计旋转变形时,各向同性弹性固体中只有体积波和二阶偏斜波的传播,这时传播速度均为常数.在3种波动模式中,体积波与传统弹性应力波理论完全一致,四阶偏斜波可退化为二阶偏斜波,但后者不同于传统应力波理论中以位移作为波函数的二阶剪切波.从变形运动学与内力的关系以及能量传播的角度分析了传统应力波理论中关于二阶旋转波和二阶剪切波存在的问题. 相似文献
6.
不同尺度下岩层渗透性与地应力的关系及机理 总被引：3，自引：0，他引：3
无论是地应力场宏观控制区域水文地质条件, 还是微观影响含水介质的渗透特性, 都有其深刻的内在发生机制, 生产实例和实验室试验表明: 在宏观地质大尺度下, 岩层以破碎、位移适应地应力场变化并为地下水的富集及运动提供场所, 地下水则以流动和压力传递来调整含水空间、扩张岩石裂隙实现流固宏观耦合, 尽管地质历史时期构造应力场经历多起叠加改造, 但形成区域主要构造骨架时的地应力场与渗流场具有相当的一致性, 主渗透方向与最大水平主应力方向一致; 在宏观地质中尺度下, 应力变化剧烈区、极低地应力区、应力集中区、剪应力集中区等往往与含水介质的主干裂隙相一致, 地应力均匀变化区则与基质的三重含水介质对应; 在微观地质小尺度下, 岩石空隙为三重孔隙介质, 包括基质孔隙、裂缝孔隙和管道状孔隙, 孔隙度和渗透率是有效应力的函数, 孔隙岩块的孔隙度和渗透率随有效应力的变化关系符合指数型数学模型, 裂缝型岩石宜用幂指数型数学模型描述, 毛细管型岩石则用二次抛物线数学模型描述较为恰当. 裂纹有效压缩系数、闭合压力计算揭示了裂缝性岩芯的渗透率和孔隙度损失较孔隙性岩芯损失大的机理, 裂纹有效压缩系数计算还说明同一介质渗透率变化总是大于孔隙度变化; 厚壁筒理论证实, 实验得出的毛细管型岩石孔隙度和渗透率损失与有效应力的二次抛物线关系正确. 相似文献
7.
8.
本文根据求得的无穷远边界上作用的外力主矢量为常量的共线双半无限长裂纹的平面问题的线性解答,分析了应力场的定性特征:张压应力区的边界和裂纹将全平面分成六个区域,其分布主要由外力主矢量的方向所决定。对线性解答及其稳定性问题的讨论,使我们可从理论上分析裂纹的扩展方式,求得较“库仑破裂准则”强的破裂条件(主要依赖于外应力主矢量的方向)並给出了破裂长度的近似表达式。根据地质力学的观点,在地震孕育的整个过程中,可假定外应力沿同一方向持续加强,计算表明弹性变形使得该方向相对于闭锁段发生偏转,从而使整个孕育过程按外应力主矢量所达到的特定方向分为两个阶段:第一阶段,裂纹无扩展,通过以时间为参数的附加应力场的计算,讨论了上述微小偏转所引起的应力场的变化;第二阶段,裂纹扩展,即闭锁段两端发生纯剪切位错,通过该双位错所引起附加应力场的计算分析了该阶段的应力特征,並探讨了地震序列与大震的关系。最后讨论了平面非共线双半无限长直裂纹问题,得到了前述类似的结论。 相似文献
9.
本文对基于弹性波动理论的多波多分量高斯束偏移进行了完整且详细的分析和公式推导,实现了3D空间多分量(矢量)波场的直接成像.由于当前多数基于弹性波动方程的偏移方法只是假设应力边界条件为自由地表边界条件,这种假设不符合垂直地震剖面(VSP)和海底电缆(OBC)等地震数据.为此本文详细分析了实际应用中常见的三种弹性各向同性介质模型的应力边界条件:自由空间、海底和自由地表模型.在上行传播假设情况下,获得了应力边界条件与位移边界条件的关系式.在此基础上,准确推导了3D多波多分量高斯束波场延拓和偏移成像公式,并在偏移过程中实现了完整的多波型自动分离.由于常规的互相关成像条件不适用于矢量波场成像,本文引用了散度/旋度互相关成像条件.通过约定PS转换波的正向旋转方向解决了3D空间PS成像极性翻转问题.利用2D和3D模型数据偏移成像验证了我们所提出的多波多分量高斯束偏移方法的可行性. 相似文献
10.
三分量反射地震的本质是三维矢量反射波场.与应力有关的岩体内部细结构是导致三维矢量反射波场的普遍原因.本文讨论三维矢量反射波场所涉及的理论方法、数据处理、观测解释及介质信息提取等问题,总体格架是通过我国自主创新发展从原构造成像提升到构造-岩体内部细结构的复合成像. 相似文献
11.
水井水位的气压效率和降水荷载效率之间的定量关系 总被引：2，自引：0，他引：2
本文以完全弹性介质为基础,从弹性理论和地下流体动力学理论导出承压井气压效率和降水荷载效率之间的定量关系。并从弹性理论出发推论得出:气压应力通过含水层上覆地层向含水层传递时,应力的衰减是次要的,可以忽略的。也就是说,在一般气压这样小的变化范围内,水井含水层对气压变化的响应,可以用完全弹性介质来描述它。 相似文献
12.
本文研究一类粘着型界面裂纹模型的弹性波散射问题。文中利用积分变换和积分方程方法推导了确定这类问题的奇异积分方程组,采用围道积分技术和切比雪夫多项式展开技术,得到了待定系数的非线性代数方程组。最后本文给出了裂纹尖端粘着区的大小和粘着应力的数值结果,其结果揭示了这种粘着型裂纹的动力学特性和物理上的合理性。 相似文献
13.
断层运动引起的应力场影响相邻断层的稳定性, 研究断层相互作用与地震危险性预测有密切关系。按弹性位错理论计算半无限弹性介质中矩形断层错动产生的应力场, 结果表明, 在中国西南与华北地区, 多数后继大地震发生在剪应力Sxy增大和正应力Syy减小区。地震发生概率的增益与作用于断层上的应力增量呈函数关系, 剪应力增加和正应力减少可引起地震触发。定义地震触发活化系数At表示地震活动度变化, At值空间扫描有助于确定具体的危险地点。最后讨论了大范围相互作用问题。 相似文献
14.
建立了三维黏度扰动下的变黏度地幔对流模型,并提供了在引入地幔的三维地震波速度结构下相应的求解方法. 依此反演了瑞利数Ra = 106时,两种不同边界条件下的极、环型场对流图像,这有助于深化对地幔物质流动和大地构造运动的深部动力学过程的认识和理解. 研究结果表明,不但地幔浅部的极型场对流图像显示出了与大地构造运动的相关性并揭示了其深部动力学过程,更重要的是,地幔浅部的环型场对流图像首次为我们认识和理解板块构造的水平与旋转运动提供了重要的信息：环型场速度剖面中在赤道附近存在一条大致南东东—北西西向的强对流条带,可能与环赤道附近大型剪切带的形成相关,进而表明可能是该带强震发生的深部动力学背景;在南北半球存在的旋转方向相反的对流环表明它们整体上可能存在差异旋转. 相似文献
15.
《地球物理学进展》2020,(2)
地应力场的不均匀分布是地球科学非常关心的问题,远场差异构造应力及介质本身的不均匀性对地应力场的不均匀分布都有重要影响.本文利用弹性力学理论,以地球科学的包体-地层系统为例,推导了边界差异构造应力条件下包体-地层系统位移场和应力场的解析表达式.将远场差异构造应力分解为均匀构造应力和偏构造应力两部分,通过边值问题的一般求解方法,分别得出了这两种情况下的理论解.通过将两部分理论解叠加,得到了边界差异构造应力条件下包体-地层系统的位移场、应力场和连接载荷.通过推导的解析解与有限元数值解进行比较,两者非常一致.通过分析包体-地层系统、材料参数、几何尺寸、远场构造应力的大小和方向等因素对包体-地层位移场和应力场分布的影响,可以用于探讨钻孔应变等包体应力(应变)计观测的地震应变阶、慢地震、地震孕育、火山喷发、地球自由振荡、地震波等现象的地球动力学机制.结果表明,远场地应力的分布主要受控于边界构造应力的大小和方向.在包体内部,应力场基本是均匀分布的;而在包体附近,由于介质差异,地应力场的不均匀性非常显著,并且有一定的优势方向,对地应力集中部位的分析为钻孔应变观测等地球动力学研究手段提供了基础理论参考. 相似文献
16.
《应用地球物理》2020,(1)
角度域共成像点道集(angle-domain common-image gathers,ADCIGs)是多波AVA反演和偏移速度分析的基础数据。纵、横波坡印廷矢量的准确求取是获得多分量地震资料ADCIGs的前提。由常规速度-应力弹性波方程得到的坡印廷矢量代表了纵、横两种波的混合波场的传播方向,而非纯纵波或纯横波的传播方向。一阶速度-胀缩-旋转弹性波方程能够求取纯纵波或纯横波的坡印廷矢量,获得单一类型波的传播方向信息。本文基于一阶速度-胀缩-旋转弹性波方程逆时偏移实现纵、横波ADCIGs的求取,具体思路为:利用胀缩振动速度矢量和胀缩标量分别求取炮点和接收点波场中纯纵波的坡印廷矢量,利用剪切振动速度矢量和旋转矢量求取纯横波的坡印廷矢量,取炮点波场中各网格点纵波能量最大时刻的纵波坡印廷矢量为入射纵波传播方向矢量,取接收点波场中各网格点纵(横)波能量最大时刻的纵(横)波坡印廷矢量为反射纵波(反射转换横波)传播方向矢量,据此求取入射角并最终得到纵、横波角道集。模型试算表明:本文方法可以准确求取界面处入射波和反射波的传播方向矢量,得到地震波入射角,实现纵、横波角道集的高精度提取。 相似文献
17.
本文用 Split-Hopkinson 压力杆装置研究了应力波通过破裂岩石试件的衰减现象。给出了灰砂岩、石灰岩两种岩石动态的破裂强度与应力应变关系.结合受应力作用的岩样切片的微观观察,对应力裂纹、裂纹的动态分叉现象进行了分析讨论. 相似文献
18.
建立了含有母体岩石、硬包体和随机分布的小裂纹的三维有限元模型，计算了包体和各层实体中的应力分布. 利用最高应力破裂准则、释放破裂单元刚度生与死的方法，模拟强震前岩石的破裂和小震的空间分布特征. 结果表明，文中三种模型都显示出强震前在孕震体即包体附近出现了高应力集中单元. 它们是形成小震空区、条带和地震空间丛集图像的基础. 随机裂纹的存在，有利于在孕震体（包体）外的裂纹端部应力集中，先发生小震，形成包围孕震包体的前兆地震活动图像，而包体中的应力逐渐增加，为发生强震提供了条件. 包体的形状和几何位置是影响强震前兆地震活动图像形态的重要因素. 引入材料的黏弹性，导致了其中应力随时间迅速减小和弹性层某些部位应力随时间的增加. 但在本文设定的构造模型框架和介质参数下，下层黏弹性的存在对上层母体的应力随时间的增加影响不大. 相似文献
19.
在岩石圈动力学数值模拟中,现有的黏弹塑性数值模型通常在每个时间步先使用迎风间断Galerkin方法对偏应力张量进行旋转,然后使用Particle-In-Cell (PIC)方法或场方法求解对流方程,所构成的时间离散格式为显格式或半隐格式.我们将黏弹塑性介质的经典数值模型和非牛顿流体力学领域的黏弹性流体问题计算方法相结合,提出了一种基于有限单元法的求解黏弹塑性介质流动的全隐格式算法.本文通过数值实验将这种全隐格式算法与PIC方法和半隐格式算法进行了详细的对比,实验结果表明全隐格式算法的数值稳定性优于PIC方法,而当Deborah数较高时精度优于半隐格式算法.同时,我们在应力场引入三阶WENO (Weighted Essentially Non-Oscillatory)限制器,可以在保留数值解精度的同时有效消除应力集中引起的数值振荡. 相似文献
20.
裂纹系微破裂集结和动态扩展的实验研究 总被引：3，自引：0，他引：3
研究了裂纹系的动态破裂,重点考察了裂纹系相互作用.选用大理石、玻璃为实验材料,将其加工成薄板状,并在板内预制各种不同形态的裂纹系,在单轴压下用可见光透视观察裂纹系动态相互作用的破裂过程.实验中发现,岩石的动态破裂过程和玻璃有很大差别,岩石的裂纹系动态相互作用后期是通过微破裂演化来实现的,而在玻璃中观察不到.裂纹系的不均匀应力场分布是破裂演化的初始原因.通过实验,给出大理石材料中各种不同形态裂纹系的动态破裂演化的全场过程图像,直观地揭示了含裂纹系岩石变形破坏的实质.实验显示了不同几何形态的裂纹系的破裂发育过程有明显区别.在微破裂集结时,周围的破裂部分闭合.因此,用二维模型描述的微破裂图像和实际有很大出入.为了消除这个差距,必须研究三维破裂.本文的实验结果表明,裂纹(断层)不能起到阻碍破裂扩展的作月;裂纹(断层)作为障碍体,和预存裂纹之间存在强烈的相互作用,使得样品的强度降低几乎一个量级.讨论了上述结论对于认识地震(包括矿震)断层行为的意义. 相似文献