岩石のダメージと非線形粘弾性の効果を考慮した断層ダイナミクスの解明

考虑岩石损伤和非线性粘弹性效应的断层动力学阐明

基本信息

批准号：
10J03866
负责人：
川田祐介
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至 2012
项目状态：
已结题

项目摘要

断層震源域のメカニズム(地震時の動的すべりと空隙率発展との非線形相互作用),そして震源域と地表間の媒質である地殻物質の力学的挙動(非線形粘弾性挙動)について,非整数階微分を用いた理論展開・数値計算による解析を行い,これらの現象論的性質に関する新知見を得た.1.動的すべりと空隙率発展の非線形相互作用地震の動的すべりには流体が作用しており,すべりに伴う摩擦発熱や空隙率変化が流体を通じて動的すべりにそれぞれ正・負のフィードバック作用を与える,と考えられている.しかし,動的すべりのような高速すべり領域における空隙率の発展則はよく分かっていない.そこで,空隙率発展がすべり量の1から2階までの時間微分に依存する関係を仮定し,動的すべりの解析を行った.ここで,時間微分の階数は非整数にまで拡張し,すべりの履歴効果も表現できるようにした.結果,1から2階までの場合は滑るほど滑りが促進される「すべり弱化」の傾向を示すことが分かった.高速摩擦実験から,高速領域で空隙率発展が滑りの加速度に依存する関係が報告されており,それに基づけば高速な動的すべりは滑れば滑るほど促進される傾向にあることが示唆された.2.非整数階微分を用いた現象論的粘弾性構成則の検証応力が歪のn階微分に比例する粘弾性構成則について検証した.nを非整数階にも拡張することで,応力が歪の0階微分に比例するフックの法則に従う弾性と,応力が歪の1階微分に比例するニュートンの法則に従う粘性,加えて,これらを端点とした中間の挙動を0から1の微分階数を用いて粘弾性を表現でき,微分階数nは現象論的挙動の指標となる.この微分階数は微視的変形機構にも依存しており,岩石・鉱物の微視的変形機構に基づいて得られた粘弾性構成則と巨視的な現象論的構成則とが関連づけられることを明らかにした.

断层震中区域的机制（地震期间动态滑移与间隙速率的发展之间的非线性相互作用）以及地壳材料的机械行为，这是震中和地面之间的介质（非线性内脏行为）使用差异发展和数值计算分析，在这些现象学特性上获得了shinchi。1。因此，我们假设存在差距开发的关系，这取决于幻灯片量的第一层到第二层的时间差异，并分析了动态滑移。结果可以表达滑倒历史的效果，结果发现它显示了“滑动”的趋势，该趋势促进了从第一层到第二层的滑动。差距的速率取决于高速区域中滑动的加速度，这表明高速动态幻灯片倾向于促进作为滑动的，通过检查不合格 - 地板差异差异和的执行应力。双层配置规则的应力验证与n层差异成正比。，使用这些作为终点的中间行为基于从0到1的不同楼层的数量。可以表达混合物的混合物，而差分层的数量是n是现象行为的指标差异地板还取决于微观转化机制，并根据岩石和矿物质的微观转化机制获得。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

On the origin of power-law rheology during the evolution of damage

损伤演化过程中幂律流变学的起源

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yusuke Kawada;Mark Naylor;Sarah Touati;Ian Main
通讯作者：
Ian Main

分数階微分を用いた岩石レオロジーの構成則

使用分数阶微分的岩石流变学本构定律

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
川田祐介;長濱裕幸;谷島尚宏
通讯作者：
谷島尚宏

Fractional order viscoelasticity and theoretical progress in rheological constitutive law for rocks

岩石分数阶粘弹性及流变本构定律理论进展

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yusuke Kawada;Takahiro Yajima;Hiroyuki Nagahama
通讯作者：
Hiroyuki Nagahama

Anomalous change in atmospheric radon concentration sourced from broad crustal deformation : A case study of the 1995 Kobe earthquake

地壳广泛变形引起的大气氡浓度异常变化：以1995年神户地震为例

DOI：
10.1016/j.apgeochem.2011.12.018
发表时间：
2012
期刊：
Applied Geochemistry
影响因子：
3.4
作者：
Y.Yasuoka;Y.Kawada;Y.Omori;H.Nagahama;T.Ishikawa;S.Tokonami;M.Hosoda;T.Hashimoto;M.Shinogi
通讯作者：
M.Shinogi

岩石・鉱物の力学的遷移挙動の現象論的構成則

岩石和矿物力学转变行为的唯象本构规律