Stress

Stress

1. nunca puede ser observado directamente. Tenemos que utilizar las observaciones de (preferentemente cepas muy pequeñas) para decir algo sobre el estrés

   • las estructuras de deformación resultantes, a menos que se disponga de información adicional, como propiedades mecánicas o físicas de la roca, temperatura, presión y las condiciones de los límites físicos, se añade.

2. Definiciones, magnitudes y unidades

   • La presión (p) se limita generalmente a los medios de comunicación sin o muy baja resistencia al cizallamiento (fluidos)
   • el estrés (s) se utiliza cuando tratando con los medios de comunicación con un mínimo de resistencia al cizallamiento (rocas).
     • Para comprobar si un medio tiene una resistencia al corte, ponga algo de ello entre tus manos y moverlas en paralelo pero en direcciones opuestas.
   • Fuerzas
     • Un tipo afecta el volumen entero de una roca, tanto el exterior como el interior, y se conoce como fuerzas del cuerpo.
       • El tipo más importante de fuerza corporal en la geología estructural es la gravedad. Otro ejemplo es el magnético fuerzas.
     • fuerzas de la superficie.
       • Las fuerzas de la superficie se originan cuando un cuerpo empuja o tira de otro cuerpo.
         • La fuerza que actúa a través del área de contacto entre los dos cuerpos es una fuerza de la superficie. Las fuerzas de la superficie son de gran importancia durante la deformación de las rocas. De manera similar podemos hablar sobre la tensión en una superficie y el estado de tensión en un punto

3. El estrés en una superficie

   • La tensión en una superficie, como una fractura o un grano. El contacto es un vector (s) que puede definirse como la relación entre una fuerza (F) y el área (A) a través de la cual la actos de fuerza.
     • El estrés o la presión diferencial se da en las megapascales
     • Las tensiones compresivas se consideran normalmente positivas en la literatura geológica, mientras que la tensión se considera negativo

4. Estrés normal y estrés de cizallamiento

   • Un vector de tensión orientado perpendicularmente a una superficie es llamado el estrés normal en esa superficie, mientras que un estrés vector que actúa en paralelo a una superficie se conoce como el estrés de cizalla
   • El vector de tensión puede entonces resolverse en componentes de estrés normal y de cizallamiento
   • Mientras que la descomposición de las fuerzas es bastante simple, la la descomposición de los vectores de tensión es ligeramente más complicada.
     • Las complicaciones se relacionan con el hecho de que el estrés depende de el área a través de la cual actúa mientras que las fuerzas no lo hacen

5. FIRMAR LAS CONVENCIONES

   • Las fuerzas normales de compresión son siempre positivas en geología, mientras que las de tracción son negativas (en ingeniería geología la convención de signos es opuesta).
   • los esfuerzos de cizallamiento están sujetos a al menos dos convenciones.
   • Para la notación tensorial la convención del signo es diferente para los esfuerzos de corte (absoluto son idénticos): Si los componentes de corte en los lados negativos (ocultos) del cubo que se muestran en las figuras actúan en las direcciones positivas de los ejes de coordenadas, entonces el signo es positivo y viceversa.
   • Un requisito obvio para expresar el estrés como una elipse (elipsoide) es que no hay una combinación de tracciones positivas y negativas

6. Componentes de estrés

   • El estado de tensión en un punto también se define por la tensión componentes que actúan en cada uno de los tres componentes ortogonales emerge en un cubo infinitesimal
   • Cada una de las superficies tiene un vector de tensión normal (sn) y un vector de tensión de cizallamiento (ss) a lo largo de cada uno de sus dos bordes
   • Si el cubo está en reposo y estable las fuerzas que actúan en direcciones opuestas son iguales magnitud y por lo tanto se anulan mutuamente.

7. The stress tensor (matrix)

   • Es útil poner los nueve componentes del estrés en un matriz (tensor de segundo orden) conocido como el tensor de estrés o matriz de estrés
   • El tensor de tensión está compuesto por los tres principales vectores de estrés
   • Es importante saber que incluso si los elementos de la El tensor de tensión varía según las diferentes opciones de coordenadas los valores propios y los vectores propios del tensor siguen siendo los mismos, son invariables.
   • Dado que el estado de tensión variará de un punto a otro en la litosfera, así como el elipsoide de tensión y la tensión tensor

8. Estrés desviatorio y estrés medio

   • Cualquier tensor de tensión puede dividirse en dos matrices simétricas, donde la primera parte representa la tensión media y la la segunda se llama el estrés desviatorio
     • En la litosfera, el estrés medio está estrechamente relacionado con la presión litostática, que es controlada por la profundidad del entierro y la densidad de la columna de rocas superpuestas
   • La descomposición es La sm en esta descomposición se llama la tensión media y es simplemente la media aritmética de los tres principales tensiones
   • Si no hay un estrés desviatorio de modo que el anisotrópico es cero (en cuyo caso el estrés desviatorio tensor se convierte en la matriz de la identidad)

9. Círculo y diagrama de Mohr

   • Los ejes horizontales y verticales representan la normalidad (sn) y los esfuerzos de cizalla que actúan en un plano a través de un punto
   • Este círculo se llama el círculo Mohr, El círculo Mohr describe el estrés normal y de cizallamiento actuando en planos de todas las orientaciones posibles a través de un punto en la roca.
     • Más específicamente, para cualquier punto dado en el círculo se puede leer un valor de estrés normal y un valor de estrés de cizallamiento los ejes del diagrama
   • ¿Cómo sabemos la orientación del plano representado por un punto determinado en el círculo Mohr?
     • En dos dimensiones y con s1 y s3 trazados en la horizontal los planos representados en el círculo contienen s2. Si y es el ángulo entre el normal al plano y s1
       • entonces el ángulo entre el radio hasta el punto del círculo y el eje horizontal es 2y. La diferencia entre el máximo y el mínimo tensiones principales (s1 s3) es el diámetro del círculo.
       • El ángulo y y otros ángulos se miden en el mismo sentido en el diagrama de Mohr como en el espacio físico, pero el los ángulos se duplican en el espacio Mohr
   • Dos puntos que representan los planos perpendiculares están así separados por 180 en el Diagrama de Mohr.
   • Otra razón es que la principal los aviones no tienen tensión de cizallamiento, que se cumple sólo a lo largo del eje horizontal
   • El diagrama de Mohr utilizado en aplicaciones geológicas se construye generalmente de manera que que la compresión es positiva y la tensión es negativa, mientras que la convención opuesta es común en la ingeniería literatura.
     • En la mayoría de los casos todas las tensiones principales son positivas en la litosfera, pero no siempre. Para la tensión de tracción, el El círculo de Mohr se mueve a la izquierda del origen en el campo de tensión. Si todas las tensiones principales son de tracción (un caso inusual en la geología), entonces todo el círculo se encuentra a la izquierda del origen.