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岩石变形和应变的概念

发布网友 发布时间:2022-04-22 18:27

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热心网友 时间:2023-10-24 15:47

岩石受力后,内部各质点发生相对位移,导致物体形态、体积的改变,称为岩石变形。岩石变形的最基本形式有两种:线变形,是指岩石受力后,表现为单纯的拉伸或压缩;剪变形,是指岩石受力时,表现为内部任意截面都旋转了一个角度,又称为角变形。为了说明岩石受力变形的程度,通常用应变来度量。物体的相对变形量称为应变。与变形相对应,应变可分线应变和剪应变(角应变)。

1.线应变

线应变是指岩石受力发生线变形后,所增加或缩短的长度(L-l)与变形前的长度(L)的比值,即:

构造地质学

在构造地质中,规定由压应力产生的ε为正,由张应力产生的ε为负,以%计算。

当岩石纵向产生线应变时,横向也会出现横向线应变,其公式为:

构造地质学

一般认为,横向线应变与纵向线应变的比值是一个常数,即:

构造地质学

μ为岩石的泊松比,每种岩石都有自己的泊松比,一般不超过0.5,岩石的这种性质成为泊松效应。它对解释岩石的变形具有重要意义。例如,岩石的许多张节理,就是因为受到侧向压应力而产生泊松效应,在其垂直方向上诱导产生拉伸引起的。

2.剪应变

剪应变是指岩石在剪应力或扭应力作用下,使岩石内部原来相互垂直的两条线段所夹直角的改变量。如果原来形状为正方形,变形后成为平行四边形,原来的直线旋转了一个θ角,θ角的正切函数既为剪应变量,用tanθ表示。

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