第四章变形机制介绍
《土力学》 第四章土的压缩性
Soil compressibility and calculation of foundation deformation
学习基本要求
内 容
学时A（36学时制）
学时B（54学时制）
室内压缩试验与压缩性指标
1.5
1.5
现场载荷试验与指标
0.5
0.5
第四章土的压缩性与地基沉降计算
学习目标
单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。根据需要可酌情增减文字，以便观者准确的理解您传达的思想。
学习基本要求
单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。根据需要可酌情增减文字，以便观者准确的理解您传达的思想。
参考学习进度
单击此处添加文本具体内容，简明扼要的阐述您的观点。根据需要可酌情增减文字，以便观者准确的理解您传达的思想。
轴向应变
主应力差
室内三轴试验
§4土的压缩性与地基沉降计算
§4.2 一维压缩性及其指标
一、e – p 曲线
0
100
200
300
400
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
压缩系数，kPa-1，MPa-1
1
e0
侧限压缩模量,kPa ,MPa 侧限变形模量
固体颗粒
孔隙
体积压缩系数， kPa-1 ，MPa-1
P(kPa)
Kiss
第四章土的压缩性与地基沉降计算
Soil compressibility and calculation of foundation deformation 由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触
第四章土的压缩性与地基沉降计算
第四章褶皱与褶皱作用
第四章褶皱与褶皱作用褶皱是地球地壳表现出的一种地质现象，是地层产生弯曲和变形的结果。
它是地壳在长期的地质过程中，由于受到内部地球构造力的作用而发生的，是地壳的一种重要地质现象。
褶皱过程中，地层受到挤压、拉伸和扭曲力的作用，形成不同形态的褶皱构造，反映了地壳的变形规律和构造演化历史。
褶皱可分为折皱和断层两种类型。
折皱是指地层受到挤压力作用，发生强烈的变形和弯曲。
断层是指地层受到拉伸力作用，发生断裂和位移。
这两种类型的褶皱相互影响，共同构成了地壳的构造形态。
褶皱作用是指由于地壳内部的地质构造力的作用，地层发生弯曲和变形的过程。
地壳的褶皱作用主要受到挤压力和拉伸力的影响。
挤压力是指地壳受到外部力的挤压，导致地层向上凸起形成隆起带，或向下陷落形成洼地。
挤压力是地壳中岩层的收缩力，使得地层发生折皱变形。
拉伸力是指地壳受到外部力的拉伸，导致地层发生断裂和位移，形成断层。
拉伸力是地壳中岩层的拉伸力，使得地层发生拉伸变形。
褶皱作用对地壳的演化有着深远的影响。
首先，褶皱作用是地壳变形的结果，通过褶皱的形成可以揭示地层变形和运动的规律，帮助地质学家了解地壳的演化历史。
其次，褶皱作用是地震和火山喷发等地质灾害的原因之一、地层的弯曲和变形导致地震的发生，断层的位移也是地震震源的形成原因之一、此外，褶皱作用还会导致地壳表面的隆升和下沉，在一些地区形成山脉和盆地。
褶皱作用有着广泛的地质应用价值。
通过研究褶皱的形态和规律，可以判断地下矿藏的存在和分布情况。
一些石油和天然气田往往分布在折皱构造中，通过对这些构造的研究，可以找到潜在的油气资源。
此外，褶皱的演化过程对于水资源和地下水的形成和分布也有着重要的指导意义。
通过对褶皱的研究，可以预测地下水的走向和分布范围，为地下水资源的合理开发和利用提供科学依据。
褶皱作用的机制主要有两种：一是压背作用，即地层受到挤压力的作用，背部产生折皱变形；二是牵引作用，即地层受到拉伸力的作用，导致断层的形成和位移。
大地构造学 第四章 变质、变形作用与大地构造环境
第四章 变质、变形作用与大地构造环境变质岩全部是次生的，有正变质、副变质岩。
所有的变质岩都发生了一定的重结晶，重定向，出现大量新生矿物，面每种矿物和岩石在一定的物理、化学环境下保持稳定，所以变质岩反映了温度、压力及流体状态等物理化学条件的变化，因而变质矿物组合和结构的研空对区域构造分析具有重要意义。
第一节 变质作用与大地构造环境一 变质相带变质带是Barrow在苏格兰东南部的达拉德多（Dalradian）中首次证实卫区域变质作用的递增性质。
1893年Barrow（巴罗式变质带）提出递增变质带：绿泥石带――黑云母带――石榴石――十字石带――蓝晶石带――夕线石带变质带的分界线是古变质面与地表的交线（图1）。
图1 变质带变质带的划分是根据单个变质矿物的出现为标志的，但单一矿物的出现可以在较宽的P －T条件下，这样就难以记变质矿物形成时的P－T环境，如：钾长石，矽线石，石榴石各自具有较宽的P－T稳定区，但是正长石＋矽线石＋铁铝榴石组合确实只在最高级的变质作用中出现，因此，爱斯科拉提出了变质相的概念。
变质相――是变质岩中一套在空间上多次出现的变质矿物组合。
它的矿物成分和化学成分之间存在着恒定的和可以预测的关系，爱斯科拉共提出了八个变质相（图2）。
其中警戒变质有5个：1蓝片岩相：高压－低温条件蓝闪石＋硬玉蓝闪石＋绿辉石蓝闪石＋硬玉＋石英2 绿片岩相：低级变质钠长石＋绿帘石白云母＋绿泥石＋或－榍石（泥质岩）阳起石＋绿泥石＋硬绿泥石（基性岩）3 绿帘石－角闪岩相：介于绿片岩相与角闪岩相之间绿泥石＋绿帘石＋角闪石＋钠长石4 角闪岩相：中高级变质石英＋白云母＋黑云母＋矽线石（泥质）角闪石＋斜长石＋和（epsod）+矽线石（基性）方解石＋透闪石＋和方解石＋石榴石＋帘石（钙质）透闪石＋镁橄栏石和＋蛇纹石等（镁质）5 麻粒岩相：高温变质石英＋钾长石＋矽线石＋石榴石（泥质）方解石＋透辉石＋镁橄栏石（方柱石、刚玉）（钙质）镁橄栏石＋顽火辉石＋尖晶石（镁质）图2变质相二 变质带1变质相系变质相系：压力控制或影响变质矿物组合。
01-04 变形分析 逆冲推覆构造(产出背景与形成机制)
波斯湾北部伊朗Zagros造山带
特提斯喜马拉雅新生代造山带
喜 India, Him, Pamir, Tarim, 马 Yunnan 1200x1800 拉 雅 造 山 带
An et al., 1999, Significant late Neogene east-west
古生代Appalachia造山带
5、逆冲构造系统形成的 临界楔形体模型（critical taper）
逆
冲 构 造 楔 形 体 结 构
后推力维持楔 形体的临界状 态或导致超临 界状态的产生； 剥蚀所用使楔 形体恢复临界 状态或楔角低 于临界状态
逆冲楔
形体演 化过程
第一讲 逆冲推覆构造
单一逆冲断层几何学 逆冲构造系统: 逆冲断层相关褶皱构造 逆冲断层扩展方式 逆冲断层的变形 逆冲断层形成机制 逆冲相关能源与资源矿产
向南的滑动构造
重 力 滑 动 构 造 发 育 过 程
重力滑动构造的构造要素
问
题
在大区域尺度范围内是否能够
满足重力滑动构造变形所需要 的地质条件？
（Gravitational spreading）
3、
重 力 扩 展
重力扩展作用的明蜡试验
后推力模式 重力滑动模式 重力扩展模式
上述模式中考虑问题的共同特点?
式
Gravitational sliding
长方形块体在自重下沿着倾角为的斜面下 滑时： =Sntan ntan=Sntan n=Sn-P=Sn (1-) (1-)tan= 即斜坡角取决于孔隙液压
河南嵩山重力滑动构造模型
向东北的滑动构造
向北的滑动构造
南 美 安 第 斯 山 东 部
岩石变形机制与构造变形解析
岩石变形机制与构造变形解析介绍：地球的内部构造复杂多样，地表也存在各种山脉、山峰以及其他地质地貌。
这些地质结构形成的基础是岩石变形和构造变形。
本文旨在探讨岩石的变形机制以及构造变形的原因和解析。
一、岩石的变形机制岩石的变形主要有弹性变形、塑性变形和蠕变。
弹性变形是指在外力作用下，岩石发生形变，但一旦外力消失，岩石会恢复原样。
这种变形机制类似于弹簧的弹性，因此被称为弹性变形。
塑性变形是指岩石在外力作用下发生形变，一旦外力消失，岩石无法恢复原状。
塑性变形是岩石内部原子的排列和结构发生改变导致的，是一种渐进的形变过程。
蠕变是指岩石在长时间外力的作用下产生的缓慢流变，类似于粘塑性物质的变形过程。
在地质学中，岩石的变形通常是由于构造应力引起的。
构造应力是地壳中由于板块运动或其他地质过程产生的应力，它是岩石变形的主要驱动力。
构造应力分为挤压、拉伸和剪切应力。
挤压应力是指来自相对于岩石的两个方向的垂直压力，拉伸应力是指来自相对于岩石的两个方向的拉伸力，剪切应力是指来自相对于岩石的两个方向的切割力。
二、构造变形的原因和解析构造变形是地壳中岩石受到构造应力作用下的形变和位移，构成了地球上的山脉、地震和其他地质现象。
构造变形通常存在于板块边界附近的活动带，如地震带和火山带。
构造变形的原因可以分为两类：内因和外因。
内因是指地壳内部的构造应力引起的变形。
地球内部的构造应力是不均匀的，一部分是来自板块运动和构造活动，一部分是来自地球内部的热对流和岩石圈的变化。
外因是指地壳外部的构造应力引起的变形。
外部构造应力主要来自板块运动、重力和地质过程。
岩石的构造变形解析是地质学的一个重要研究领域。
通过对地壳内部的构造变形进行解析，可以揭示地壳演化的过程和机制。
地壳的构造变形解析可以通过地震学、地质力学和地质构造学等方法进行。
地震学是研究地球的震动和地震波的传播的学科。
地震波的传播路径和速度可以揭示地壳内部的岩石性质和构造变形情况。
简单剪切——中国活动构造变形主要机制
简单剪切——中国活动构造变形主
要机制
“简单剪切——中国活动构造变形主要机制”是一种以层次结构表达的地质学术语，它被广泛用于描述中国大陆的构造变形。
该术语指的是由多种不同的剪切作用导致的构造变形。
首先，简单剪切作用是指地壳内部由于应力而发生的剪切变形作用。
根据地质记录显示，中国大陆活动构造变形的主要机制就是由大量简单剪切作用引起的。
在中国大陆，简单剪切作用包括北部、南部和西部三部分构成的褶皱-断裂带系统，以及与之相关的褶皱构造，如新疆沙漠、青藏高原和海南岛等。
这些构造特征表明，中国大陆的构造变形主要是由多种不同的简单剪切作用引起的，而这些剪切作用又受到来自外界的侵蚀和水文地质作用的影响。
其次，构造变形还可能由拉伸作用引起。
拉伸作用是指地壳内部由于应力而发生的拉伸变形作用。
在中国大陆，拉伸作用主要体现在三大断裂带系统，即华北新疆断裂带、华南和江南断裂带以及西藏断裂带，这些断裂带都是由拉伸作用所引起的，这些拉伸作用也可能受到外界侵蚀和水文地质作用的影响。
此外，中国大陆也可能受到外力而发生变形。
外力可以指来自外部的应力，如地壳热膨胀、海床沉积和洋流抬升等，也可以指外部的构造运动，如大陆漂移、海洋和大陆构造活动等。
这些外力对中国大陆构造变形也有影响，可能导致大陆构造活动，如中国最大的断裂带系统——塔里木盆地断裂带系统。
总而言之，中国大陆构造变形的主要机制是简单剪切作用、拉伸作用和外力。
这三种作用可能受到来自外界的侵蚀和水文地质作用的影响，从而影响中国大陆构造变形的方式和程度。
位错强化机制.ppt
σzz = ν(σ xx + σ yy )
σ xz = σzx = σ yz = σzy = 0
x(x2 - y2 )
σ xy
=
σ yx
=
D (x2 +
y2 )2
其中：D = Gb 2π(1 - ν)
sinθ σrr = σθθ = -D r σzz = ν(σrr + σθθ )
cosθ σrθ = D r σrz = σθz = 0
第四章 位错强化机制
➢阻碍位错运动可提高强度 ➢位错密度越高，材料强度越高 ➢位错强化的数学表达
4.1 金属单晶体塑性变形的一般特点
1.FCC晶体中位错的运动及塑性变形特点
➢滑移系数目多 ➢Wp与P-N力低 ➢低温塑性好 ➢无冷脆现象 ➢层错能低（除Al，Ni外），加工硬化明显
2.BCC晶体中位错的运动及塑性变形特点
➢3.与林位错的交互作用
林位错是与运动位错滑移面相交的位错，运 动位错与林位错的交互作用可以产生会合位错 与位错交割，均增加位错运动的阻力。
➢位错交割
'Gb / l
➢会合位错
会合位错的产生 会合位错的运动
可以证明， 会合位错产生 的阻力与林位 错间距成反比：
h Gb / l
➢位错对流变应力的作用
➢滑移系总数目多 ➢Wp与P-N力高 ➢易冷脆 ➢层错能高，加工硬化率较低
3.HCP晶体中位错的运动及塑
性变形特点
c/a<1.633 Ti, Zr
c/a>1.633 Zn, Cd
➢滑移系总数目多
➢滑移系总数目少，塑性差 ➢Wp与P-N力高
➢Wp与P-N力低，强度低 ➢层错能低，加工硬化明显
镍基高温合金的变形机制
镍基高温合金的变形机制镍基高温合金的变形机制在高温环境下，镍基高温合金的变形机制主要包括晶界滑移、孪生变形、位错滑移、蠕变变形等。
这些机制在高温合金的力学行为中扮演重要角色，并对其性能产生显著影响。
本文将详细介绍这些变形机制及其对高温合金性能的影响。
晶界滑移在高温合金中，晶界滑移是一种重要的变形机制。
它是指晶界在应力作用下沿着晶格方向滑动，导致合金的塑性变形。
晶界滑移通常在高温下发生，此时晶界的能量较高，容易发生迁移。
这种变形机制对合金的力学性能有重要影响，尤其是在高温环境下，晶界滑移往往会引发合金的软化和性能下降。
孪生变形孪生变形是指晶体在应力作用下发生局部切变的现象。
在镍基高温合金中，孪生变形通常发生在特定的晶体方向上，导致晶体取向发生变化。
这种变形机制对合金的力学性能有一定影响，尤其是在高温环境下，孪生变形往往会引发合金的塑性变形和性能变化。
位错滑移位错滑移是指位错在晶体中移动的过程。
在高温合金中，位错滑移通常在晶体内发生，导致合金的塑性变形。
位错滑移通常受到应力的影响，位错的移动能力与温度密切相关。
这种变形机制对合金的力学性能有重要影响，尤其是在高温环境下，位错滑移往往会引发合金的强化和性能变化。
蠕变变形蠕变变形是指材料在长时间内承受高应力作用下的塑性变形。
在高温合金中，蠕变变形通常发生在高温和高压环境下，导致合金的塑性变形。
蠕变变形通常受到应力和温度的影响，蠕变变形的过程往往伴随着材料内部结构的改变。
这种变形机制对合金的力学性能有重要影响，尤其是在高温环境下，蠕变变形往往是导致材料失效的重要原因之一。
除了以上四种主要的变形机制外，镍基高温合金的变形机制还包括晶格常数的变化、晶体取向的变化、孪晶的形成、晶界能量的变化等。
这些机制与温度、应力和材料内部结构密切相关，对合金的力学性能产生重要影响。
总之，镍基高温合金的变形机制是一个复杂的过程，受到多种因素的影响。
为了更好地理解高温合金的力学行为和优化其性能，需要深入研究各种变形机制的机理和影响因素，并探索有效的强化方法和优化设计策略。
金属材料的变形机制从弹性到塑性的转变
金属材料的变形机制从弹性到塑性的转变金属材料是广泛应用于工业和日常生活中的材料之一。
当外力作用于金属材料时，它会发生变形。
金属材料的变形过程从弹性到塑性的转变是一个重要的研究领域。
本文将探讨金属材料的变形机制以及从弹性到塑性的转变过程。
1. 弹性变形弹性变形是金属材料受力后短暂的变形，一旦外力消失，金属材料能够恢复到初始形状。
这是因为金属材料在受力时，金属晶格发生略微的变形，但并未发生永久改变。
弹性变形的机制可以通过胡克定律来描述，即应力与应变成正比。
当应力施加到金属材料上时，应变发生，但是一旦应力减小或消失，金属材料能够恢复到初始状态。
2. 塑性变形塑性变形是金属材料受力后产生的永久性变形。
当外力作用于金属材料时，金属材料的晶体结构发生改变，产生滑移或扭转。
滑移是一种原子层面的运动，通过原子层之间的滑移面相对缓慢地移动来实现。
金属材料内部的滑移导致晶体发生塑性变形。
这种变形是永久性的，即使外力消失，金属材料也无法完全恢复到初始状态。
3. 从弹性到塑性的转变当外力作用于金属材料时，初始阶段金属材料呈现弹性变形。
这是因为受力初期，外力较小时，金属材料的晶体结构能够弹性地变形。
然而，随着外力的增加，金属材料发生塑性变形。
这是因为当外力超过某个临界值时，滑移开始在金属材料中发生，导致塑性变形。
一旦滑移开始，金属材料将不可逆地发生形状改变，即从弹性变形转变为塑性变形。
在金属材料的变形机制中，还存在一些影响因素。
其中一个重要因素是温度。
在高温下，金属材料的滑移速率增加，塑性变形更容易发生。
另一个因素是晶粒结构和晶界。
细小的晶粒和多晶晶界可以促进滑移的发生，从而导致更容易的塑性变形。
总结起来，金属材料的变形机制从弹性到塑性的转变是一个复杂的过程。
弹性变形是一种可逆的临时变形，而塑性变形则是永久性的变形。
当外力作用于金属材料时，初始阶段呈现弹性变形，随着外力的增加，金属材料发生塑性变形。
这种转变通常受温度和晶粒结构等因素的影响。
单晶硅片的内应力和变形机制研究
单晶硅片的内应力和变形机制研究引言：单晶硅片作为半导体材料的核心组成部分，在现代电子工业中具有重要的地位。
了解其内应力和变形机制对于优化制备工艺、提高材料质量以及解决相关问题具有重要意义。
本文将重点讨论单晶硅片的内应力和变形机制研究内容，包括内应力来源、影响因素以及变形机制等。
1. 单晶硅片的内应力来源单晶硅片的内应力主要来源于以下几个方面：（1）退火过程：单晶硅片在制备过程中需要进行退火处理，以去除杂质和缺陷。
然而，退火过程中出现的局部热应力差异会导致硅片内部产生内应力。
（2）材料非均匀性：单晶硅片在生长过程中可能存在杂质、晶格缺陷等非均匀性，这些非均匀性会导致内应力的产生。
（3）机械加工过程：在单晶硅片的制备中，可能需要进行机械加工，比如切割、研磨等。
这些加工过程中会引入机械应力，导致内应力的变化。
2. 影响单晶硅片内应力的因素单晶硅片内应力的大小和分布受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：（1）材料纯度：单晶硅片的纯度对内应力有很大的影响。
高纯度的单晶硅片内应力较小，而杂质的存在会导致内应力的增大。
（2）晶格缺陷：单晶硅片中的晶格缺陷会导致内应力的产生和聚集。
晶格缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷等。
（3）材料形状和尺寸：单晶硅片的形状和尺寸对内应力的大小和分布也有影响。
尺寸较大的单晶硅片内应力较小，而形状的不规则性会导致内应力的增加。
（4）制备工艺：单晶硅片的制备工艺也会对内应力产生影响。
不同的工艺参数和过程条件可能会导致内应力的改变。
3. 单晶硅片的变形机制除了内应力，单晶硅片还可能发生变形。
了解单晶硅片的变形机制对于优化制备工艺、提高材料质量至关重要。
下面将介绍几种常见的单晶硅片变形机制：（1）弯曲变形：单晶硅片在制备过程中可能发生弯曲变形。
这种变形主要受到应力和晶格缺陷的影响。
（2）晶格畸变：单晶硅片的晶体结构存在剪切应变，这种剪切应变会导致晶格畸变，进而引起单晶硅片的变形。
（3）断裂：单晶硅片在制备和应用过程中可能发生断裂。
木材的弹塑性和变形机制
04
采用抗变形材料：采用抗变形材料，如金属、塑料等，替代木材，避免因木材变形引起的问题。
05
温度：温度变化会导致木材的变形，温度越高，变形越大
湿度：湿度变化也会导致木材的变形，湿度越大，变形越大
光照：光照也会影响木材的变形，光照越强，变形越大
风速：风速也会影响木材的变形，风速越大，变形越大
木材种类：不同种类的木材，其变形程度也不同
木材的弹塑性：木材在受到外力作用下会发生形变，但形变不会立即消失，具有一定的弹塑性。
添加标题
木材的变形机制：木材的变形主要是由于细胞壁的变形和细胞腔的变形引起的。
添加标题
木材的变形过程：木材在受到外力作用下，首先会发生细胞壁的变形，然后细胞腔也会发生变形，最后整个木材就会发生形变。
添加标题
木材的变形恢复：当外力消失后，木材的形变会逐渐恢复，但恢复程度取决于木材的弹塑性和变形程度。
定期清洁：使用吸尘器或抹布清除灰尘和污渍
添加标题
避免阳光直射：阳光直射会导致木材开裂和褪色
添加标题
保持湿度：使用加湿器或湿布保持木材的湿度
添加标题
定期打蜡：使用专用的木材蜡进行打蜡，保持木材的光泽和保护层
添加标题
避免高温：避免将高温物品直接放在木材上，以免造成损坏
添加标题
定期检查：定期检查木材的连接处和螺丝，确保其牢固和稳定。
弹性：材料在外力作用下产生形变，外力消失后能恢复原状
木材种类：不同种类的木材具有不同的弹塑性
木材湿度：湿度对木材的弹塑性有显著影响
木材温度：温度对木材的弹塑性也有影响
木材的化学成分：木材的化学成分也会影响其弹塑性
弹塑性与木材的纤维结构、密度、含水率等因素有关
塑性理论第四章应力分析
系，这种关系称为应力应变关系。
02 03
线弹性与非线性弹性
在理想情况下，当应力在一定范围内时，应力应变关系呈线性关系，称 为线弹性；当应力超过一定范围时，应力应变关系呈非线性关系，称为 非线性弹性。
应变测量的方法
根据不同的测量原理和应用场景，可以采用不同的应变测量方法，如电 阻应变片法、光学应变测量法等。
应力的分类
正应力
垂直于截面的应力，表示物体在受力作用下的垂直 压缩或拉伸状态。
剪应力
与截面相切的应力，表示物体在受力作用下的剪切 状态。
弯曲应力
由于外力矩作用而产生的弯曲应力，通常出现在梁 、柱等弯曲结构中。
应力的表示方法
符号表示法
根据应力的方向和大小，采用 符号表示法来表示应力，例如 在三维空间中，正应力和剪应 力分别用σ和τ表示。
THANK YOU
感谢聆听
屈服准则分类
根据不同的物理和数学形式，屈服准则可以分为很多种，如 Mohr-Coulomb屈服准则、Drucker-Prager屈服准则、Mises屈 服准则等。
屈服准则的数学表达式和物理意义
数学表达式
以Mises屈服准则为例，其数学表达式为$sqrt{frac{1}{3}S:S} = sigma_y$，其中$S$为应力张量，$sigma_y$为屈服应力。
应变速率对塑性的影响
应变速率对塑性变形的影响主要体现在应变速率 对材料屈服点和变形抗力的影响上。随着应变速 率的增加，材料的屈服点提高，变形抗力增大， 塑性变差。
06
塑性理论中的屈服准则和流动法则
屈服准则的定义和分类
屈服准则定义
屈服准则是描述材料在受力过程中开始进入塑性状态的准则。当 应力状态满足屈服准则时，材料将发生屈服，即应力不再随着应 变的增加而增加。
第四章-裂陷盆地
表5-1 Bally和Snelson(1980)旳盆地分类
• 1．位于刚性岩石圈之上且与巨型地缝合带旳形成无关旳 盆地。
• （1）与大洋地壳形成有关旳盆地。 • ①裂谷。 • ②与大洋转换断层有关旳盆地。 • ③深海平原。 • ④横跨大陆地壳和大洋地壳旳大西洋型被动边沿（陆缘、
陆坡和高地）。 • a.覆于早期裂谷系上。 • b.覆于早期旳转换断层上。 • c.覆于早期旳（3.（2）①）和（3.（2）②）型旳弧后盆
二、主动裂陷作用与被动裂陷作用
（•地一幔）“主热动裂陷作用
点”(hot spot)：地幔 中某些地点旳 热流明显比周 围区域高诸多， 而且地幔热对 流方向是向上 旳，形成地幔 “热点”。
二、主动裂陷作用与被动裂陷作用
（一）2）主力动源裂陷作用
①软流圈主动上涌至岩石圈底部后可由上升运动 变为侧向水平运动，从而对上覆岩石圈施加水平 引张力，拖曳上覆岩石圈发生伸展变形； ②地幔上涌使岩石圈发生穹状隆起后，岩石圈本 身旳重力能够诱导出水平引张力（Bott， 1981）。
一、裂陷作用与裂陷盆地旳地质涵义
1.裂陷作用与伸展构造
收缩构造涵义
•指在区域挤压作用下形成旳一切使地壳或岩石圈 发生缩短变形旳构造旳总称。
一、裂陷作用与裂陷盆地旳地质涵义
1.裂陷作用与伸展构造
③裂陷盆地涵义及其特征
•涵义：属于地壳表浅层旳大型伸展构造； •主要特征：沉积盆地是在地壳旳伸长减薄过程中 形成和发展旳； •经典代表：裂谷。
1.纯剪切与简朴剪切 2.纯剪切伸展模式 3.简朴剪切伸展模式 4.拆离断层及大陆分层伸展模式
第一节 裂陷作用与裂陷盆地旳成因
一、裂陷作用与裂陷盆地旳地质涵义
一.裂陷作用与裂陷盆地旳地质涵义
金属及合金的塑性变形
§4-5 多晶体与合金的塑性变形
晶界
一 多晶体塑性变形特点
⑴ 单个晶粒与单晶体一致； ⑵ 各晶粒的变形具不同时性： 分批、逐次。 原因：取向不同 ⑶ 变形具不均匀性 晶粒内部与边界、 晶粒之间（取向）。
⑷ 多晶体变形抗(阻)力> 单晶体
原因： ① 晶界阻碍位错运动；
② 位向差→晶粒之间须协调
意义： 晶界强化——金属材料强化机制之一 霍耳—配奇公式： ζs ＝ ζ0＋Kd-1/2
〔111 〕 (110)
面心立方 (f.c.c) 滑移面：｛111｝ (111), (111), (111), (111); 滑移方向：〈110〉 滑移系数: 4×3=12
(111) 〔110〕
密排六方：
滑移面｛0001｝
滑移方向〈1120 〉 滑移系数目： 1×3=3
Hale Waihona Puke （3）滑移系数目的实际意义 —判断塑性变形能力 ① 滑移系数目愈多，塑性愈好； ② 滑移系数相同时，滑移方向多者塑性较好 塑性排序：f.c.c>b.c.c>h.c.p
§4-2 弹性变形
一、弹性形变的宏观定律
E G 21
二、弹性变形能
三、影响弹性变形的因素
§4-3 塑性形变的表象
一、塑性形变的宏观特征
二、塑性形变在纤维组织中的反映
1. 晶粒外形的变化
2. 晶粒内部的变化
§4-4 单晶体的塑性变形
F
塑性变形研究思路： ① 基本单元——单晶体变形特性 ② 晶界影响——多晶体变形特性 ③ 相界——合金变形特性 塑性变形方式：滑移；孪生
孪生与滑移变形比较
1.孪生：均匀切变。滑移：塑性变形是不均勺的。
2.孪生：各晶面移动量与其离孪晶面距离成正比，相邻晶团相
变形力学分析及变形机制
变形力学分析及变形机制在进行变形力学分析时，我们首先需要了解物体的弹性模量。
弹性模量是材料对外力作用下的形变程度的度量，也是材料本身的固有物理性质。
常见的弹性模量有弹性模量、剪切模量和体积模量。
弹性模量描述的是物体在拉伸或压缩力作用下的变形情况；剪切模量描述的是物体在剪切力作用下的变形情况；体积模量描述的是物体在体积变化时所受的压缩力。
在进行实际的变形力学分析时，我们可以首先采用力学模型对物体的形变行为进行简化。
常用的力学模型有弹簧模型、杆件模型、平板模型和壳体模型等。
这些模型将物体简化为一系列具有特定特性的元素，通过对这些元素之间力学关系的分析，可以推导出整个物体在外力作用下的形变情况。
变形机制则涉及到物体内部的微观结构和组织，以及不同材料在受力时的特性和变化。
不同的材料和结构在受力时会呈现不同的变形机制。
例如，金属材料在受力时，其原子会发生滑移运动，导致整个晶体结构的形变；聚合物材料在受力时，其分子链会发生伸长和缩短，导致整个材料的形变；而岩石材料在受力时，则可能会发生裂纹扩展和颗粒间的位移等。
在实际的工程应用中，变形力学分析和变形机制的研究可以用于设计和优化各种结构和材料。
例如，在建筑设计中，我们可以通过变形力学分析来确定建筑物在不同外载荷下的形变情况，从而确保结构的稳定性和安全性；在材料工程中，我们可以研究不同材料的变形机制，以设计出更耐用和高性能的材料。
总之，变形力学分析和变形机制研究是一项重要的力学领域，并在工程实践中发挥着重要作用。
通过对变形行为和内部机制的研究，我们可以更好地理解材料和结构的性能，并为工程设计和科学研究提供有益的指导。
变形机制和变形机理的不同
变形机制和变形机理的不同
变形机制是指由于材料的内部结构和外部环境，形变力的作用使材料变形的过程，并使变形局限在一定的范围内；而变形机理是指变形机制中变形所涉及的破坏过程及材料结构所涉及的变化。
变形机制可以分为有效变形和极限变形两种机制，其中有效变形是指某一次加载作用产生的变形；极限变形则是材料内部结构破坏后产生的变形。
而变形机理则是变形进行的阶段性及变形产生的原因，它所反映出来的是材料体内发生变形时所涉及到的机理。
比如材料发生塑性变形时，它是通过孪晶、滑移、撕裂等塑性机理发生变形的；而材料发生韧性变形时，它是通过屈服弯曲、脆性断裂等方式发生变形的。
时效变形机制研究-概述说明以及解释
时效变形机制研究-概述说明以及解释1.引言1.1 概述时效变形机制是指在特定条件下，时间的流逝速度会发生变化的现象。
随着人们对宇宙的深入研究和科技的不断进步，我们逐渐了解到时间并不像我们想象的那样静止不变，而是受到一些因素的影响而产生变形的现象。
时效变形机制的研究既有理论上的探讨，也有实验上的实证，得出了一系列有关时间变形的重要结论。
它是一门前沿的学科，对于我们认识宇宙的真实面貌和深入探索宇宙的奥秘具有重要意义。
本文将围绕时效变形机制展开深入研究，从其定义和影响因素两个方面进行探讨。
首先，我们将阐述时效变形机制的定义，明确其本质和特点。
其次，我们将详细分析时效变形机制的影响因素，包括相对速度、引力场强度等。
通过对这些影响因素的研究，我们可以更好地理解时效变形机制及其产生的原因。
本文旨在通过对时效变形机制的研究，揭示时间的奥秘，并为人类认识宇宙的本质提供新的思路和视角。
同时，对于时效变形机制的深入理解，还有望为实际生活和科学技术领域的发展带来新的突破。
因此，本文的研究意义和应用前景都是不可忽视的。
在接下来的章节中，我们将逐步展开对时效变形机制的详细探究。
通过从理论和实证两个层面，全面深入地剖析时效变形机制的机制和影响因素，希望能为读者提供关于时间变形的全新视角，并引发更多人对时效变形机制的关注和研究。
1.2文章结构1.2 文章结构在本文中，我们将按照以下结构来探讨时效变形机制的研究。
首先，在引言部分，我们将概述本文的主题，并说明文章结构和目的。
接下来，在正文部分，我们将首先定义时效变形机制，解释其含义和特征。
随后，我们将深入探讨影响时效变形机制的因素，包括但不限于环境因素、个体因素和制度因素等。
在这一部分，我们将通过综合分析相关文献和研究成果，对时效变形机制的影响因素进行系统性的总结和讨论。
在结论部分，我们将进行对时效变形机制的认识进行归纳总结，并展望其应用前景。
我们将强调时效变形机制在实际生活和工作中的重要性，并探讨其潜在的应用领域和发展前景。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
填方解石细脉) , ③期的细脉切过②期的(单偏光)
二、晶内滑移作用
• 晶内滑动有三种形式：平移滑动、双晶滑移和扭折
• 1.平移滑动：晶体一部分相对另一部分发生了单位晶格的整数倍滑移。
• 滑动时角剪切应变发生变化,晶格内部质点排列不变.滑动后晶体形态发 生改变,结晶学优选方位发生改变 .形成变形纹,变形条带,拔丝构造,波状 消光等组构
太行山北段中新生代断层岩 碳酸盐岩区碎裂岩系列断层岩典型显微构造特征 Typical microstructures of cataclasite series in carbonate rock. a 计鹿村北灰质初碎裂岩(单偏光) ;b 蓬头村北灰质碎裂岩(单 偏光)
花岗岩岩体区碎裂岩系列断层岩的典型显微构造特征 Typical microstructures of cataclasite series in granitic rock. a 大河南岩体赵家蓬调和寺农场附近初碎裂岩(单偏光) ;b 王 安镇岩体康家沟村附近碎裂岩(正交偏光)
• 2.双晶滑动 在晶内滑移时,如果晶体的一部分相对另一部
• 分滑移的距离为单位晶格的非整数倍.其特点是: a 剪切应变是恒定的,其大小严格受地为双晶的几何要求所决 定的. b.滑移的结果造成了相对位移两侧晶体以滑移面为对称面成 镜像对称,即产生了机械双晶. c.双晶滑移也可以产生矿物集合体的形态和结晶方位优选. d.产生双晶滑移的剪应力比产生平移滑移所需要的剪应力高 许多. 平移滑移和双晶滑移是低温条件下塑性变形的唯一的变形机 制.
岩石的脆性破坏 ������ 试验和自然界宏观破裂的主要 形式 – 张裂——位移方向垂直于破裂 面 剪裂——位移方向平行于破裂面
–
库仑剪破裂准则： ������ 问题的提出–岩石 实验中破裂面与应力 圆中最大剪应力作用 面不一致–自然界岩石 实际共轭剪裂面夹角 也不是90° ������ 库仑准则的核心– 剪破裂不仅与剪应力 有关，而且与正应力 有关������ 经验公式
2.碎裂流动
• a.定义：碎裂作用使岩石破碎呈细小的碎块，随后这些细小 碎块发生了滑移和旋转、产生了连续流动。 • b.产物：断层角砾岩、碎裂岩、断层泥 • c.碎裂流动特征 • （1）在碎裂流动过程中，裂隙和孔隙被从流体中沉淀物质充 填，随后充填物发生破碎，造成了角砾成分复杂。 • （2）碎裂流动发生在地壳浅部层次上，温度低、应变速率高 条件下。 • （3）流体促进了岩石破裂。
• • • •
库仑剪破裂准则 表达式：τ＝τ0＋μσn τ——剪破裂发生时的剪应力 τ0——当σn＝０时岩石的抗剪强度（又称 岩石内聚力） • ������ 上式可改写成τ＝τ0＋σn·tgφ截距为τ0 的直线方程
Griffith理论：材料的强度取决于内部存在的微小裂隙， 在一组无规则取向的裂隙群中，最容易破坏方向上的裂 隙，其周围任意一点上最大张应力分量达到克服材料原 子间内聚力所需要的临界值时，开始扩展和发生破裂。 显微破裂主要有：晶内破裂、晶间裂隙和穿晶裂隙
三、位错蠕变
• 位错蠕变也称为Weertman蠕变:晶体内塑性变 形时应变硬化和恢复作用达到动态平衡时变 形，称之为位错蠕变。 • 应变硬化就是变形晶体内位错密度增大（位 错缠结、交割等）； • 恢复是使变形晶体回复到未变形时的状态过 程，也就是是晶体内位错密度降低的过程 （攀移、交滑移、亚晶粒、动态重结晶）。
1.微应变阶段 2.塑性应变阶 段（位错密度 加大、应变硬 化、恢复。 3.稳态蠕变
动态恢复时应力-应变曲线
亚晶粒、重结晶， 降低位错密度， 发生在高温条件 下。
四、 动态重结晶作用 • 动态重结晶(dynamic recrystallization):是指由
变形作用引起的重结晶作用,使大的颗粒变为细小的新颗粒. 发生的条件是温度大于0.5Tm. • 特征:使大的强硬变矿物晶体变为细小无应变的新颗粒. • 依据动态重结晶形成机理和方式的不同,可以把动态重结晶 作用又进一步划分为颗粒边界迁移重结晶和亚晶粒旋转重 结晶两种类型
•
• • •
具有代表性的几种机械双晶形态特征
• 3.扭折(Kinking) • 当挤压应力轴与滑移面平行或夹角很小(0~30°),
晶体就会发生弯曲,产生了扭折,形成了膝折. • 事实上对于只有一个滑移系的矿物(如云母,滑石, 蓝晶石)或只有少数滑移系的矿物(如长石),扭折是 它们的主要韧性变形机制.
第四章 显微构造变形机制（1）
• 韧性过渡。 • 研究方法：依据岩石变形实验结果，与天然变形岩石观察 研究。
• 一、显微破裂和碎裂流动
• 1.显微破裂作用：发生在矿物晶体规模上破裂作用。
• 从应力—应变的角度上看，岩石或矿物在应力作用下，超 过强度极限时就会发生破裂。岩石的抗剪强度和抗张强度 弱，易于产生这两种裂隙。 • 宏观上的脆性变形为脆性破裂，从微观角度看主要是微破 裂的产生和扩展及有关的碎裂作用。
断裂带内断层岩的2 期变形叠加(a) 和3 期变形叠加(b)
a 南台石英闪长岩、碎裂岩2 期变形叠加: ①早期碎裂岩(基质是碎基和压溶残余物) , ②晚期碎裂岩(基质是方解石细脉)
(正交偏光) ;b 黄安村北白云岩、碎裂岩3 期变形叠加: ①最早期碎裂岩(碎基和压溶残 余物胶结) , ②、③后2 期碎裂岩(充
• b.亚晶粒旋转重结晶作用(subgrain rotation recrystallization):由动态恢复作用形成的亚晶粒逐渐 旋转,使相邻亚颗粒之间位向差>12°,形成了大角度 边界,形成了新颗粒.
• a.颗粒边界迁移重结晶作用(grain boundary migration recrystallization):颗粒边界膨胀作用(bulging)和成核作用(nucleation)
导致了晶体重新组织,具有高位错密度的老晶体被细小无应变新颗粒所代 替,在此过程中不需要改变矿物晶体的化学成分.