岩石中由损伤累积导致的破裂
地球物理
2007-09-19 v2
摘要
岩石的变形与微裂纹的成核和扩展（即损伤）相关。损伤的累积及其空间局部化导致了宏观不连续性的产生，即地质术语中的“断层”，并导致材料失效，表现为强度和模量等力学性能的急剧下降。损伤过程既可以通过直接观察薄片进行静态研究，也可以通过记录裂纹扩展发出的声波（声发射）进行动态研究。在此，我们首先回顾了针对地质对象的此类观测，尺度范围从实验室样品尺度 (dm) 到地震活动断层 (km)，包括悬崖和岩体 (Dm, hm)。这些观测揭示了空间（损伤结构的分形特性，如粗糙度和断层泥）、时间（聚类、接近失效时的特定趋势）和能量域（能量释放爆发的幂律分布）中的复杂模式。我们使用了一个基于弹性相互作用框架内渐进损伤的数值模型来模拟这些观测。本研究表明，岩石中的失效可能是损伤累积的结果。
引用
@article{arxiv.0709.2647,
title = {Rupture by damage accumulation in rocks},
author = {David Amitrano},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.2647},
year = {2007}
}