Скачкообразность пластических деформаций и возможности управляемого снятия накопленных напряжений
Категория: 16-3УДК 553.982.2
© 2015 г. К. М. Мирзоев(1), А. В. Николаев(1), А. А. Лукк(1),
А. В. Дещеревский(1), В. К. Мирзоев(2)
(1) Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
(2) ЗАО Кройл Инвест, г. Москва, Россия
В серии лабораторных опытов на образцах, изготовленных из разных материалов как кристаллической, так и аморфной структуры и находящихся под постоянной нагрузкой и вибровоздействием, установлена скачкообразность пластических деформаций. При этом носящие триггерный характер скачки, могут быть обусловлены внешними, относительно слабыми, механическими воздействиями, например, микросейсмами Земли.
Аналогичные процессы наблюдаются и в естественных условиях возбужденной сейсмичности, которая может рассматриваться как результат совместного воздействия на горные породы проникновения воды под давлением на глубине и внешних механических вибраций как природного, так и техногенного характера.
Значительные скачки деформаций в нагружаемых образцах, равно как и сильные землетрясения в земной коре, могут преобразовываться в большое число малых скачков при создании определенных условий — снижении упругих свойств материала путем инъекции в него жидкости, воздействии относительно равномерных по амплитуде внешних вибраций, согласованных во времени с приливными движениями Земли. При этом упругие напряжения, накопленные в материале ранее, реализуются не в одном достаточно сильном акте, а в серии мелких скачков деформации (в серии слабых землетрясений). Тем самым определяется принципиальная возможность регулирования проявления скачкообразности пластических деформаций напряженных сред.
Ключевые слова: скачкообразность пластической деформации, приливные деформации, вибровоздействия, возбужденная сейсмичность, прочность и корозиеустойчивость металлов.
Литература
Авсюк Ю.Н. О движениях внутреннего ядра Земли // Докл. АН СССР. 1973. Т. 212, № 5. С.1103–1105.
Гравиметрия и геодезия / Отв. ред. Б.В. Бровар. М.: Научный мир, 2010. 570 с.
Баркин Ю.В. Свободные трансляционные колебания системы ядро–мантия Земли и вариации природных процессов с часовыми периодами // Нелинейный мир. 2007. Т. 5, № 1/2. С.101–110.
Вольвач А.Е., Петров Л.Ю. Результаты измерения горизонтальной скорости движения радиоастрономической станции Симеиз // Известия Крымской астрофизической обсерватории. 2005. Т. 101. С.203–214.
Гравиров В.В., Кислов К.В. Критичность сейсмометра к вариациям параметров // Электронный научный журнал “Исследовано в России”. zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2008/026.pdf
Гурашвили В.А., Гусев Г.А., Манукин А.Б., Николаев А.В. О возможности измерения движений внутреннего ядра Земли системой разнесенных вертикальных маятников // Физика Земли. 1999. № 5. С.14–19.
Гусев Г.А., Манукин А.Б. Маятниковый двухкоординатный наклономер // Физика Земли. 1982. № 7. С.86–88.
Гусев Г.А., Манукин А.Б. Предельная чувствительность гравиинерциальных приборов при измерении квазистатических процессов // Физика Земли. 1985. № 9. С.90–95.
Гусев Г.А, Кокорев В.К., Манукин А.Б., Попов Е.И., Ребров В.И. Измерения наклонов и деформаций в штольне г. Обнинска // Гравиинерциальная аппаратура в геофизических исследованиях. М.: ИФЗ АН СССР, 1988. С.5–17.
Калинин В.А., Томашевская И.С. О пластичности минералов при фазовых переходах // Докл. АН СССР. 1982. Т. 268, № 1. С.59–61.
Кононович Э.В., Мороз В.И. Общий курс астрономии. М.: Едиториал УРСС, 2001. 544 с.
Манукин А.Б., Ребров В.И. Измерение низкочастотных сейсмических процессов с помощью гидростатических нивелиров и деформометров // Физика Земли. 1996. № 6. С.69–72.
Манукин А.Б., Казанцева О.С., Бехтерев С.В., Калинников И.И., Матюнин В.П. Длиннобазисный гидростатический нивелир // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49, № 4. С.26–34.
Barkin Yu.V. Prediction of erroneous altimetry velocities and an explanation of observably coastal velocities of increase of a global mean sea level and mean sea levels in northern and southern hemispheres // Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2009а. Т. 5. С.183–187.
Barkin Yu.V. Crisis in geosciences in epoch of altimetry measurments and ways of its overcoming // Геология морей и океанов: Материалы XVII Международной научной конференции (школы) по морской геологии. М.: ГЕОС, 2009б. Т. 5. C.188–192.
Busse F.H. The dynamical coupling between inner core and mantle of the Earth and the 24-year libration of the pole // Earthquake Displacement Fields and the Rotation of the Earth. Astrophysics and Space Science Library. Dordrecht, Holland: D. Reidel Publishing company, 1970. V. 20. P.88–98.
Fix J.E. Ambient earth motion in the period range from 0.1 to 2560 sec. // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1972. V. 62. P.1753.
Ingate S., Berger J. Prospects for low-frequency seismometry, Report of the IRIS Broadband Seismometer Workshop. 2004. (http://www.iris.edu/stations/seisWorkshop04/seisWorkshop.htm).
Obara K. Nonvolcanic deep tremor associated with subduction in southwest Japan // Science. 2002. V. 296. P.1679–1681.
Сведения об авторах
МАНУКИН Анатолий Борисович – доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва,
Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: 8(499) 254-23-50. E-mail: amanukin@yandex.ru
КАЗАНЦЕВА Ольга Сергеевна – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва, Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: 8(499) 254-23-50. E-mail: ok800@ifz.ru
КАЛИННИКОВ Игорь Иванович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва,
Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: 8(499) 254-23-50. E-mail: i-kalinn@yandex.ru
БЕХТЕРЕВ Сергей Вадимович – кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва, Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: 8(499) 254-23-50. E-mail: calm@tula.net
РЕБРОВ Вячеслав Иванович – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва, Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: 8(495) 652-65-06. E-mail: virebrov@yandex.ru