Elasticitatea este o proprietate a unei substanțe pentru a exercita o rezistență mecanică asupra forței și a lua forma originală după cădere.
În cazul deformărilor elastice, substanța își restabilește volumul și forma originală după ce forțele le-au determinat încetarea deformării. În cele mai simple cazuri de deformări mici, dependența este liniară - iar legea lui Hooke acționează asupra căreia se bazează teoria elasticității. Conform acestei teorii, deformările mici sunt proporționale cu sarcina aplicată:
unde Δl / l și Δd / d sunt deformarea longitudinală și transversală relativă, sarcina aplicată corpului în kg, S este aria secțiunii transversale a corpului în m2, iar S este stresul.
Caracteristicile cantitative ale proprietăților elastice sunt modulul elastic.
Modulul E al lui Young (modulul elasticității longitudinale) este raportul dintre tensiunea normală și alungirea relativă cauzată de această tensiune în direcția acțiunii sale. Modulul lui Young caracterizează capacitatea corpurilor de a rezista la deformarea tensiunii sau a compresiei:
, unde p este extensia normală, este alungirea.
Unitatea de măsură a modulului Young în sistemul SI: Pa (pascal), în sistemul CGS dyne / cm 2.
2) raportul lui Poisson σ (coeficientul de compresiune transversală) este raportul comprimării transversale a corpului sub tensiune uniaxială până la alungire longitudinală. Raportul lui Poisson este egal cu valoarea absolută a raportului dintre deformarea transversală relativă a corpului și deformarea longitudinală relativă:
,,
În rocile solide, raportul Poisson variază de la 0,1 la 0,4. Cu cât valoarea raportului Poisson este mai mare, cu atât mai mult se poate deforma piatra. Mai uniforme în rocile de compoziție minerală sunt caracterizate de valori mai scăzute ale raportului Poisson.
constanta Lamei λ:
, unde K este modulul în vrac.
modulul de forfecare G. Modulul de forfecare determină capacitatea corpurilor de a rezista schimbărilor de formă în timp ce își mențin volumul:
, unde r este tensiunea tangențială și α este unghiul de forfecare.
Modulul de forfecare este numeric egal cu o altă constantă a Lamei:
În corpurile aflate sub influența solicitărilor mecanice, se produc deformări și prin natura lor se produc diferite valuri elastice (valuri) de diferite p și transversale diferite. Undele longitudinale sunt rezultatul deformării tipului de compresiune - întindere, forfecare transversală. În gazele libere și în lichide, apar doar unde longitudinale și nu există valuri transversale.
Viteza undelor elastice este egală cu raportul dintre lungimea traseului undei corespunzătoare și timpul de deplasare al acestei căi:
;
Pentru geofiziciști, vitezele care au legătură cu modulul și densitatea elastică sunt de o mare importanță.
Viteza undelor elastice longitudinale sau a vibrațiilor elastice rezultate din deformările de întindere și contracție în orice mediu:
Viteza undelor transversale sau a vibrațiilor elastice generate de deformările de forfecare într-un mediu solid:
Vitezele vp și vs sunt, în principiu, cantități independente. Legătura dintre ele se realizează prin raportul lui Poisson:
Pentru operațiile seismice se calculează un număr de parametri ai vitezei de tăiere: viteze limită, rezervor, viteză medie, efectivă și radială.
Propagarea vibrațiilor elastice este însoțită de atenuarea amplitudinii acestora, pe măsură ce se îndepărtează de sursă. Amplitudinea A a undelor armonice cu frecvența w scade cu distanța l într-un mediu de absorbție omogen, conform legii:
,
unde A0 este amplitudinea undei la un punct fix (inițial), n este divergența frontului undei și α este coeficientul de absorbție.
Coeficientul de absorbție este caracteristica dinamică a mediilor elastice și este măsurat în m-1. Coeficientul de absorbție a vibrațiilor elastice depinde de proprietățile mediului. Cu cât viteza de propagare a oscilațiilor elastice în rocă este mai mică, cu atât este mai mare valoarea coeficientului de absorbție. Cu creșterea porozității, coeficientul de absorbție crește.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: