断层上的摩擦本构关系研究 被引量：1

1

作者 张传立 《江汉石油学院学报》 CSCD 北大核心 2004年第B06期198-198,209,共2页

导出了描述断层滑移的一种新摩擦本构关系。该摩擦关系采用2个参数来分别描述滑移强化和弱化过程。与现有的摩擦关系相比．更能反映断层滑移的机理。该摩擦关系还将断层法向压力的变化偶合进去。使采用该关系能更好的计算倾向断层的滑... 导出了描述断层滑移的一种新摩擦本构关系。该摩擦关系采用2个参数来分别描述滑移强化和弱化过程。与现有的摩擦关系相比．更能反映断层滑移的机理。该摩擦关系还将断层法向压力的变化偶合进去。使采用该关系能更好的计算倾向断层的滑移运动。 展开更多

关键词 断层 摩擦本构关系 石油地质 滑移速率 摩擦应力

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粘性泥石流体应力本构关系的试验研究 被引量：7

2

作者 王裕宜 詹钱登 +1 位作者 韩文亮 邹仁元 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2003年第2期64-70,共7页

为了能直接测定含有粗颗粒砾石的粘性泥石流体原样的流变特性 ,专门研制了大型泥石流流变仪 ,利用该仪器测试的结果分析研究了粘性泥石流体的应力本构关系。分析研究表明 :粘性泥石流体在低速率区启动初始段 ,颗粒间的作用以接触挤压和... 为了能直接测定含有粗颗粒砾石的粘性泥石流体原样的流变特性 ,专门研制了大型泥石流流变仪 ,利用该仪器测试的结果分析研究了粘性泥石流体的应力本构关系。分析研究表明 :粘性泥石流体在低速率区启动初始段 ,颗粒间的作用以接触挤压和滑动摩擦为主 ,其应力本构关系可用剪切稀化的幂定理方程来描述 ;在剪切速率区流动剪切段的应力本构关系 ,包含滑动摩擦作用的零次项和反映惯性碰撞的平方项 。 展开更多

关键词 粘性泥石流 应力本构关系 流变特性 滑动摩擦 剪切速率 屈服应力 惯性碰撞

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龙门山断裂带断层岩在水热条件下的摩擦滑动特性实验研究

3

作者 张雷 《国际地震动态》 2014年第8期43-44,共2页

为了探索断层岩石在断层带不同温度和压力条件下其摩擦强度和摩擦滑动稳定性对于断层活动性的影响，我们采集了龙门山断裂带地震发生区段出露的自然断层泥样品和后山断裂带韧性剪切带中的富含层状硅酸盐矿物的糜棱岩样品进行了水热条件... 为了探索断层岩石在断层带不同温度和压力条件下其摩擦强度和摩擦滑动稳定性对于断层活动性的影响，我们采集了龙门山断裂带地震发生区段出露的自然断层泥样品和后山断裂带韧性剪切带中的富含层状硅酸盐矿物的糜棱岩样品进行了水热条件下的摩擦滑动实验研究。我们根据自然断层泥样品的XRD分析结果选取了5种具有不同矿物组合及含量的自然断层泥样品并在50MPa的初始围压和25℃～150℃的温度条件下进行了摩擦滑动实验。 展开更多

关键词 龙门山断裂带 自然断层泥 断层糜棱岩 层状硅酸盐矿物 有机质 摩擦强度 摩擦滑动稳定性 速率和状态摩擦本构关系

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含黑云母断层岩碎屑在热水条件下的摩擦滑动实验研究——含弱矿物断层的力学性质研究

4

作者 路珍 《国际地震动态》 2015年第6期47-48,共2页

弱断层的成因一直是一个热门的问题，而通过实验室对弱矿物力学性质进行研究是探索弱断层成因的较直接手段。黑云母是自然界中常见的层状硅酸盐矿物，已有室温条件下的摩擦实验结果显示其具有低的摩擦强度。关于黑云母的熔融实验结果显... 弱断层的成因一直是一个热门的问题，而通过实验室对弱矿物力学性质进行研究是探索弱断层成因的较直接手段。黑云母是自然界中常见的层状硅酸盐矿物，已有室温条件下的摩擦实验结果显示其具有低的摩擦强度。关于黑云母的熔融实验结果显示，其可以稳定存在的温度范围很广，至少在700℃以内可以稳定存在。由于其在地壳内部地震成核的深度范围内可以稳定存在，并且常常出现在断层岩中，对黑云母在高温、含水条件下摩擦性质的研究有助于理解弱断层成因、深部的变形机制、宏观力学行为以及地震活动。 展开更多

关键词 黑云母 石英 黑云母弱层 摩擦系数 摩擦稳定性 速度与状态本构关系 热水条件 弱断层

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应变速率对金属力学性能的影响

5

作者 谈志高 《工程兵工程学院学报》 EI 1990年第1期32-37,共6页

一、前言金属材料在动态塑性变形过程中的力学性能和本构方程的研究,是一个十分广泛和重要的课题。此研究主要是在快速加载下材料进入塑性状态以后,各点的运动及应力和应变关系的确定。快速加载情况下,金属材料塑性变形的机理非常复杂,... 一、前言金属材料在动态塑性变形过程中的力学性能和本构方程的研究,是一个十分广泛和重要的课题。此研究主要是在快速加载下材料进入塑性状态以后,各点的运动及应力和应变关系的确定。快速加载情况下,金属材料塑性变形的机理非常复杂,影响的因素较多。许多研究表明,在快速加载情况下,金属进入塑性变形状态,比在缓慢加载(静态)时产生更高的应力。 展开更多

关键词 应变速率 本构方程 力学性能 粘塑性体 快速加载 金属材料 应变关系 应力 塑性变形过程 塑性状态

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YL_2及RL_2材料动态应力应变关系的确定

6

作者 谈志高 《工程兵工程学院学报》 EI 1990年第2期65-70,共6页

一、前言在突加荷载作用下,金属进入塑性变形状态比缓慢施加荷载时产生更高的应力,屈服应力提高。由此可见,在动态变形情况下,金属材料中的应力不仅是应变的函数,亦是应变速率的函数:

关键词 应变速率 动态应力应变关系 屈服应力 金属材料 动态变形 变形抗力 本构方程 应力状态 试件 表达式

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CO_(2)地质封存诱发断层活化和流体泄漏模型及数值研究 被引量：1

7

作者 蒋林桐 马天然 +4 位作者 李采 郭朝斌 何庆成 马晓冬 张诗淮 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3418-3432,共15页

地下注入二氧化碳(CO_(2))可能通过改变孔隙压力和地下应力而引发地震。深入了解流体注入导致的断层再活化的基本机理对于评估与地下流动过程相关的地震及流体泄漏风险具有重要意义。基于此问题,本文推导了地层和断层内CO_(2)与水两相... 地下注入二氧化碳(CO_(2))可能通过改变孔隙压力和地下应力而引发地震。深入了解流体注入导致的断层再活化的基本机理对于评估与地下流动过程相关的地震及流体泄漏风险具有重要意义。基于此问题,本文推导了地层和断层内CO_(2)与水两相渗流控制方程,建立了模拟CO_(2)注入诱发断层活化及泄漏的全过程数值模型,重点分析了不同的断层属性和CO_(2)注入工况对断层活化及流体泄漏的影响。数值结果表明,在断层活化后,其渗透率显著提升,最大增幅可达106倍,将断层滑移区从原本的阻碍渗透的屏障状态转变为主导渗流通道。不同的初始切向渗透率对断层活化时的力学特征有显著影响,初始切向渗透率越大,断层滑移量越大。具有较强的剪切刚度的断层对注入诱发的活化表现出更强的抵抗能力。此外,CO_(2)注入速率影响了断层活化的地震和CO_(2)泄漏。低注入速率在相同的注入量下引起的断层滑移量更小,但伴随着更多的CO_(2)泄漏;而高注入速率下,断层滑移量更大,但CO_(2)泄漏量较少。 展开更多

关键词 CO_(2)地质封存 两相流 状态-速率摩擦本构 断层活化

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M_s8.0汶川地震对M_s7.0芦山地震成核失稳的影响Mw 被引量：6

8

作者 解朝娣 雷兴林 +3 位作者 吴小平 虎雄林 赵小艳 朱荣欢 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1825-1835,共11页

依据速率-状态依赖性摩擦本构关系,并结合中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,以震后库仑破裂应力变化和同震动态库仑破裂应力变化的计算为基础,模拟了两种应力变化对芦山地震断层的失稳发震时间的影响,研究了2008年Ms8.0汶川地震与2013... 依据速率-状态依赖性摩擦本构关系,并结合中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,以震后库仑破裂应力变化和同震动态库仑破裂应力变化的计算为基础,模拟了两种应力变化对芦山地震断层的失稳发震时间的影响,研究了2008年Ms8.0汶川地震与2013年Ms7.0芦山地震之间的触发关系.计算得到,汶川地震在芦山地震震源断层面上产生的动态应力变化的峰值为0.127 MPa;此外,经过近5年中下地壳和上地幔的黏弹性松弛效应,芦山地震震源断层面上受到的震后应力变化值为0.025 MPa.结果表明,芦山地震的震源断层在应力积累逐渐接近临界状态的某一特定时期内,受到了汶川地震产生的动态应力变化、静态应力变化以及黏弹性松弛效应造成应力变化的共同触发作用,且动态应力的延迟触发作用可能更为显著.最后对芦山地震之后研究区域的应力变化场进行了初步探讨. 展开更多

关键词 汶川地震 芦山地震 库仑破裂应力变化 速率-状态依赖性摩擦本构关系

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鲜水河断裂的几何形态对地震发生的影响 被引量：5

9

作者 李晓帆 闫伟 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2015年第1期77-86,共10页

本文整理分析了鲜水河断裂的几何特征以及从1327年有记录以来6级以上历史地震的断层破裂位置和长度。选用速率和状态依赖性摩擦本构关系代表断裂区域物理性质,构建了鲜水河断裂3D物理模型模拟强震周期性。模拟结果与历史地震的发震有较... 本文整理分析了鲜水河断裂的几何特征以及从1327年有记录以来6级以上历史地震的断层破裂位置和长度。选用速率和状态依赖性摩擦本构关系代表断裂区域物理性质,构建了鲜水河断裂3D物理模型模拟强震周期性。模拟结果与历史地震的发震有较好的一致性,主要表现在:1模拟结果在第二次地震周期之后,明显出现分段现象与鲜水河断裂分段的几何特征较为一致;2断裂北西端结构较为简单,地震发震情况也偏单一,在7级以上地震发震之前有6级以上地震的发生,此类现象与模拟结果一致;3断裂中段结构复杂,不仅存在分段还有轻度弯曲,模拟结果显示中段地震逐渐减小,破裂长度逐步缩短,并且出现级联破裂现象与历史地震较为吻合;43D模拟结果中,地震破裂区域起始与终止位置大都发生在断层转折的区域,特别是在乾宁和康定两处断层出现弯曲的位置,这与鲜水河断裂历史地震发震情况十分相似。 展开更多

关键词 鲜水河断裂 断裂几何形态 速率和状态依赖性摩擦本构关系

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龙门山断层地震周期及其动力学过程模拟研究 被引量：5

10

作者 马林飞 陶玮 +2 位作者 张永 曾明会 郑茜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1824-1839,共16页

在断层面上引入速率-状态相依摩擦本构关系、考虑铲形逆冲断层几何结构特征、断层下盘和上盘中下地壳及上地幔为黏弹性介质、上盘上地壳为弹塑性介质,本文用二维有限元动力学模型模拟了龙门山断层上大震准周期复发行为、分析了断层上地... 在断层面上引入速率-状态相依摩擦本构关系、考虑铲形逆冲断层几何结构特征、断层下盘和上盘中下地壳及上地幔为黏弹性介质、上盘上地壳为弹塑性介质,本文用二维有限元动力学模型模拟了龙门山断层上大震准周期复发行为、分析了断层上地震孕育位置、地震周期不同阶段的应力/应变场演化特征.不同于近垂直走滑断层上的地震周期行为,大陆铲形逆冲断层上的构造应力的积累和释放过程更复杂、有其独特性.我们得到如下认识:(1)铲形逆冲断层上的地震复发是准周期行为.(2)龙门山断层最大库仑应力位于断层17~20km深处,应力长期积累和同震释放都在此深度最大,说明地震会在此处孕育、发动.(3)在断层破裂的深部和浅部,同震滑动大小和构造应力释放大小并非同步,而是差异悬殊.(4)地震仅部分释放区域积累的应变能,断层上盘上地壳顶部和底部的褶皱、破裂等永久变形形式也是释放应变能的重要形式.(5)应变能密度增量的演化图像分为:震间、同震、震后期,清晰反应了龙门山断层附近的地震动力学过程.(6)地震发生除释放能量外,同时也对近断层的中地壳和断层底部有很大的应变能加载;这些加载,在震后期可能通过震后滑移、余震或中下地壳乃至上地幔的驰豫形变用几十年时间释放.以上对大陆内铲形逆冲断层上变形特征的了解,有助于我们在其地震周期行为中评估地震危险性. 展开更多

关键词 铲形逆冲断层 龙门山断层 地震周期行为 速率-状态相依摩擦本构关系 动力学模型

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断层相互作用与地震触发机制研究回顾与展望 被引量：3

11

作者 贾科 周仕勇 《地球与行星物理论评（中英文）》 2023年第5期477-497,共21页

断层相互作用与地震触发关系研究是震源物理学领域的热点问题,能够帮助认识强震的孕育过程与物理机理,在地震危险性分析与预测研究中也有良好的应用前景.前人的综述文章从应力触发的基本原理、方法、适用性及多个震例研究的角度,提供了... 断层相互作用与地震触发关系研究是震源物理学领域的热点问题,能够帮助认识强震的孕育过程与物理机理,在地震危险性分析与预测研究中也有良好的应用前景.前人的综述文章从应力触发的基本原理、方法、适用性及多个震例研究的角度,提供了详细的阐述,然而从地震活动性分析这一角度对地震触发的介绍并不详尽,也未对这两个角度的结合和互补提供进一步的探讨.本文从物理模型和统计模型两个角度,综述了过去几十年针对断层相互作用和地震触发机制研究的成果与进展;通过介绍速率-状态摩擦律,展现这一科学问题的内在统一性,并对目前存在的问题和未来的可能研究方向进行了梳理和展望.从物理模型角度,着重分析了断层相互作用来源的几个重要机制:静态应力触发、动态应力触发和黏弹性应力触发,以及计算的基本原理和方法.在统计模型方面,介绍了地震活动性分析的基本原理和方法,重点分析了ETAS模型和b值在断层相互作用和地震触发机制中的应用.从两个模型结合的角度,指出两者互相验证的统一内涵以及速率-状态摩擦律的基本原理和方法.分析指出通过库仑应力计算和ETAS模型这两种不同的角度,可以综合研究多断层或地震之间的应力相互作用,并提供交叉验证,增加结果的可靠性;应用速率-状态摩擦律可以回溯性地研究地震序列的发生过程,为认识地震触发关系和断层相互作用提供了新的视角. 展开更多

关键词 断层相互作用 地震触发关系 库仑应力变化 ETAS模型 速率-状态摩擦律

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潮汐应力对2007年M_s6.4宁洱地震震源断层成核失稳过程的影响 被引量：12

12

作者 解朝娣 LEI XingLin +4 位作者 吴小平 付虹 熊子瑶 虎雄林 李莎 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2015年第9期1409-1420,共12页

在潮汐库仑破裂应力计算和相关性检验的基础上,采用速率-状态依赖性摩擦本构关系,进行潮汐应力对宁洱地震震源断层成核失稳过程影响的数值模拟研究,并讨论潮汐正应力和潮汐剪应力在潮汐应力触发中的作用,以及应力的振幅和周期振荡性对... 在潮汐库仑破裂应力计算和相关性检验的基础上,采用速率-状态依赖性摩擦本构关系,进行潮汐应力对宁洱地震震源断层成核失稳过程影响的数值模拟研究,并讨论潮汐正应力和潮汐剪应力在潮汐应力触发中的作用,以及应力的振幅和周期振荡性对潮汐触发的影响.结果发现,宁洱地震与潮汐应力之间存在潮汐触发相关性.宁洱地震震源断层的成核过程存在一个转变周期,当潮汐应力周期接近和大于转变周期时,潮汐应力的周期性将直接影响潮汐触发作用的效果.潮汐应力振幅值的增加也有助于潮汐应力对断层地震成核失稳过程的影响,正应力和剪应力振幅值的影响效果差别不大,但是潮汐剪应力比正应力能更迅速的起到潮汐触发作用.潮汐应力触发地震的过程中,主要是正值的潮汐正应力和剪应力对地震起到触发作用,而负值的潮汐应力对断层的影响小于正值的潮汐应力,断层对负的潮汐应力不敏感. 展开更多

关键词 潮汐库仑破裂应力 宁洱地震 速率-状态依赖性摩擦本构关系 潮汐周期

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