Strain Flashcards
Hva er stress?
Stress: Kraft per arealenhet som virker på et materiale. Måles i pascal (Pa) i SI-systemet. 1 Pa = 1 N/m^2.
- Usynlig, men forårsaker strain. Har både magnitude og retning (vektor).
- Kan deles inn i normalstress (normal stress) (vinkelrett på en flate) og skjærstress (shear stress) (parallelt med en flate).
Hva er strain?
Strain: * Deformasjon/endring i form som et resultat av stress.
- Synlig effekt av stress. Måles som forlengelse delt på opprinnelig lengde.
Kva for hovedtyper stress har vi?
“Tøffe Karer Skjærer”
- Tensjon (tension) - strekker materialet
- Kompresjon (compression) - trykker sammen materialet
- Skjær (shear) - skyver deler av materialet i motsatt retning
Hva for hovustress-akser har vi?
- σ1 - største hovedstress (maximum principal stress)
- σ2 - intermediær hovedstress (intermediate principal stress)
- σ3 - minste hovedstress (minimum principal stress)
- Hovedstress-aksene er vinkelrette på hverandre
Hva innebærer Stresstensor
- Matematisk representasjon av spenningstilstanden i et punkt
- 3x3 matrise med normalstress på diagonalen og skjærstress utenfor
- Symmetrisk matrise, kan forenkles til 6 komponenter
- Kan roteres slik at skjærstress blir null, da samsvarer aksene med hovedstress-aksene
Hva er en Stress-ellipsoide:
3D visuell representasjon av spenningstilstanden i et punkt
Lange aksen er σ1, korte aksen er σ3, intermediære aksen er σ2
- Sfærisk ellipsoide indikerer hydrostatisk stress (hydrostatic stress) (σ1=σ2=σ3)
Hva er deviatorisk stress (σdev) ?
Anisotropt, representerer tektonisk stress. σdev = σtot - σm
Hva er middelstress (σm)?
Isostatisk, tilsvarer litostatisk trykk. σm = (σ1 + σ2 + σ3) / 3
Mohr-diagram/sirkel
Mohrs sirkel:
Grafisk representasjon av en spenningstilstand i et bestemt punkt på et bestemt tidspunkt. Koordinatene for hvert punkt på sirkelen er hhv. skjærspenningen og normalspenningen på et bestemt plan.
Mohrs spenningsdiagram:
Grafisk framstilling av de forskjellige spenningskomponentene som virker i et gitt punkt, med normalspenningene representeret langs x-aksen og skjærspenningene langs y-aksen.
Hva er Coulombs bruddkriterium (Coulomb failure criteria):
- Definerer ved hvilken kombinasjon av normal- og skjærstress et materiale vil gå til brudd
- Avhenger av materialets kohesive styrke (cohesive strength) og interne friksjonsvinkel (angle of internal friction)
- Høyere normalstress krever høyere skjærstress for å forårsake brudd
Skriv om Estimering av palæostress fra geologiske strukturer:
- Orientering av forkastninger (faults), tensjonssprekker (tensile fractures), vulkanske rygger (volcanic alignments), stylolitter (stylolites)
- Intrusjon av ganger (dykes) vinkelrett på σ3
- Andersons tektoniske regimer (Anderson’s tectonic regimes) - en hovedstress-akse er alltid vertikal
o Normalforkastning (normal faulting): σv = σ1
o Sidelengsforkastning (strike-slip faulting): σv = σ2
o Reversforkastning (reverse faulting): σv = σ3
Hvordan måler ein nåværende stress i borehull og tunneler:
- Borehole breakouts - utstøting av materiale i retning av minste horisontale stress (σh)
- Tunneldeformasjon - forlengelse vinkelrett på største stress (σmax)
Hva er Borehole breakouts?
Utstøting av materiale i retning av minste horisontale stress (σh)
Hva er Tunneldeformasjon?
- Tunneldeformasjon - forlengelse vinkelrett på største stress (σmax)
Hva er deformasjon?
- Transformasjon fra en initial til en endelig geometri ved hjelp av rigid kroppstranslasjon, rigid kroppsrotasjon, strain og/eller volumendring.
Hva er komponentene til deformasjon?
Translasjon: Endring i lokasjon
Rotasjon: Endring i orientasjon
“Distortion”: Endring i form
Deformasjon er ofte enkelt å se!
Hva er strain i deformasjon
- Forskjellen i form og størrelse fra udeformert til deformert tilstand, relatert til forskyvningsfeltet (displacement field).
- Kan analyseres i 1D, 2D eller 3D.
Hva er Komprimering
Komprimering = enakset kontraksjon (sammentrekning)
Hva er ekstensjon?
- Enakset ekspansjon. (utvidelse)
Hva er homogen strain?
- Deformasjon identisk gjennom hele bergvolumet.
- Rette og parallelle linjer forblir rette og parallelle.
Hva er heterogen strain?
- Deformasjon varierer gjennom bergvolumet.
- Avhengig av skala.
Hva er Rent skjær (Pure shear)?
- Koaksial deformasjon uten rotasjon av strain-aksene.
- Kan involvere volumendring (kompaksjon eller dilatasjon).
Hva er Enkelt skjær (Simple shear):
- Ikke-koaksial deformasjon med rotasjon av strain-aksene.
- Kan beskrives ved hjelp av vortisitet (Wk).
Hva er deformasjon i matte beskrivelse?
Ka skjer om vi kompienere rent og enkelt skjær (pure and simple)
Sub-enkelt skjær (Subsimple shear):
* Kombinasjon av rent og enkelt skjær.
* 0 < Wk < 1.
Hva er Strain-ellipse?
- Beskriver mengden av forlengelse i enhver retning.
- X - lang akse, Y - kort akse. Vektor
- Elliptisitet R = X/Y.
Hva er Strain-ellipsoide (Strain-ellipsoide)
- Beskriver endring i form av bergvolum. 3D
- Deformert form av en imaginær kule med enhetsradius.
- Tre perpendikulære akser: X > Y > Z. Vektorer
*Relatert til stress ellipsoider
Hva er eit Flinn diagram?
- Representerer formen på strain-ellipsoiden.
- Viser felt for endelig ekstensjon og kontraksjon.
- Korrelert med “fabric”geometri
Hva er Momentan strekkakse (Instantaneous Stretching Axis, ISA):
- Tre perpendikulære akser som beskriver retningen av maksimal og minimal strekking under deformasjon.
- ISA1 - lengste akse, ISA3 - korteste akse.
