变形岩石应变分析基础是什么(岩石变形参数的确定方法)

在生活中，很多人可能想了解和弄清楚变形岩石应变分析基础的相关问题？那么关于变形岩石应变分析基础是什么的答案我来给大家详细解答下。

应力场和应力轨迹：

物体内各点在某一瞬间的应力状态组成了一个应力场。地壳的一定空间内某一瞬间的应力状态称为构造应力场。表示那一瞬间的应力状态及其变化情况，通常用各点的主应力方向连成的轨迹来表示，称应力轨迹，也称应力迹线，它表示了主应力方向的连续变化。

应力场的研究方法主要有：节理统计、岩组分析、光弹模拟、数学地质模拟等。

应力集中：

根据材料实验，物质内部的缺陷（如孔洞、缺口、微裂隙等）所在，会引起局部的应力集中，大大超过应力的正常值，使岩石沿着这些应力集中部位首先遭到断裂破坏。

自然界中的岩石并非完整无缺，因此应力集中现象在地壳中也必然存在。

基本概念

1、变形、位移和应变

当地壳中岩体受到应力作用后，其内部各质点经受了一系列的位移，从而使岩体的初始形态、方位和位置发生了改变，通常称为变形。

物体的位移是通过其内部各质点的初始位置和终止位置的变化来表达的。质点的初始位置和终止位置的连线叫做位移矢量。位移的基本方式可以分为平移、旋转、体变和形变四种。平移和旋转是指刚体的平移和旋转，是物体相对于外部坐标作整体的平移或旋转。体变和形变分别指体积的变化和形状的变化，体变和形变使物体内部各质点的相对位置发生了改变，从而改变了物体的大小和形状，即引起了物体的应变。

因此，应变是物体在应力作用下的形状和大小的改变量，但有时也包含有旋转的含义。

2、应变的测量 应变是指与初始状态比较的物体变形后的状态，变形的结果引起物体内质点之间的线段长度的变化或两条线段之间的角度的变化，前者为线应变，后者为剪应变。

（2）剪应变

3、主应变、主应变面和主应变轴

在三向应力状态下，于岩石内部任意点上，即在这个单元体中的三个相互垂直的面上，只有线应变而无剪应变，岩石表现为单纯的拉伸或压缩，这个线应变称为主应变；该三个相互垂直的面，称为主应变面；三个相互垂直的主应变方向，称为主应变轴。

4、均匀应变和非均匀应变

（1）均匀变形

物体各点的应变相同的变形称为均匀变形。其特征是：变形前的直线变形后仍是直线；变形前的平行线变形后仍是平行线。因此，其中任一个小单元体的应变性质（大小和方向）就可以代表整个物体的变形特征。

（2）非均匀变形

物体内各点的应变特征发生变化的变形称为非均匀变形。直线经变形后不再成为直线，而成了曲线或折线，平行线变形后不再保持平行，圆变形后亦不再成为椭圆。

如果物体内从一点到另一点的应变状态是逐渐改变的，则称为连续变形；如果是突然改变的，则应变是不连续的，称为不连续变形。

应变椭球体和递进变形

1、应变椭球体

设想在变形前岩石内有一个半径为1的单位球体，均匀变形后成为一个椭球以这个椭球的形态和方位来表示岩石的应变状态，这个椭球便称为应变椭球体。

2、递进变形

物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化，称为有限应变或总应变或全量应变。实际上，在变形过程中，物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多微量应变的逐次叠加过程，这种变形的发展过程称为递进变形。

其中，变形期中某一瞬间正在发生的小应变，叫增量应变如果所取瞬间非常微小，其间发生的微量应变可称为无限小应变。

（1）共轴递进变形

在递进变形过程中，如果各增量应变椭球的主轴始终与有限应变椭球的主轴一致，这种变形就叫共轴递进变形。否则就叫非共轴递进变形。递进纯剪变形是共轴递进变形的典型实例。

（2）非共轴递进变形

递进简单剪切是非共轴递进变形的典型实例。

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