Лабораторное моделирование афтершоковых последовательностей: зависимость параметров Омори и Гутенберга-Рихтера от напряженийстатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 4 сентября 2019 г.
Аннотация:Выполнены лабораторные эксперименты по исследованию афтершокового режима на образцахпесчаника при различных уровнях осевых напряжений, всестороннего давления и при посто-янном поровом давлении. Моделирование афтершоковых последовательностей выполнялосьпо сценарию ступенчатого увеличения осевой нагрузки на образец в режиме управления подеформации, который обеспечивает регулярную генерацию афтершоковых последовательнос-тей. Эксперименты проведены на ненарушенных образцах, а также на образцах, в которых былипредварительно сформированы сдвиговые макроразрывы, имитирующие природные разломы.В ходе экспериментов регистрировались сигналы акустической эмиссии (АЭ) с использованиеммногоканальной аппаратуры, что позволило провести локацию источников АЭ.Выявлено несколько типов зависимости параметров релаксации акустической активности –параметров модифицированного закона Омори (p и c) и наклона графика повторяемости (b) –от уровня действующих напряжений.Наклон графика повторяемости b уменьшается с ростом осевых напряжений на всех уровняхдавления всестороннего сжатия. При разрушении по сформированному «разлому» параметр ре-лаксации Омори p увеличивается с увеличением осевых напряжений; параметр задержки началарелаксации c уменьшается с увеличением осевых напряжений и увеличивается с увеличениемдавления всестороннего сжатия. При разрушении целого образца параметр p не меняется с рос-том осевых напряжений, а параметр c незначительно увеличивается. Изменения параметровв случае сложного напряженного состояния, когда изменяются как девиаторная (дифференци-альные напряжения), так и шаровая (эффективное давление) части тензора напряжений, при-обретают унифицированный вид при переходе к кулоновским напряжениям.Выдвинуто предположение, что задержка релаксации афтершоковой активности обусловленакинетикой разрушения в соответствии с кинетической концепцией прочности твердых тел.Эта гипотеза подкрепляется выявленными в экспериментах экспоненциальными зависимос-тями параметра c от напряжений и эффективной прочности среды. В рамках этой гипотезы, наоснове формулы Журкова для долговечности материала удается унифицировать зависимостипараметра c от кулоновских напряжений при различных величинах эффективной прочности.Полученные оценки параметров зависимости c от прочности и напряжений позволяют пред-положить, что величина c определяется разностью прочности и действующих напряжений, по-казывая тем самым, сколь далеко напряженное состояние среды от критического, отвечающегопределу прочности.