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J-GLOBAL ID：201802225630787261   整理番号：18A0385999

細孔形状の影響と多孔質岩石の強度と剛性に及ぼす配向【Powered by NICT】

The influence of pore geometry and orientation on the strength and stiffness of porous rock

著者 (5件)： Griffiths Luke (Institut de Physique de Globe de Strasbourg, Universite de Strasbourg/EOST, CNRS UMR 7516, France) ,  Heap Michael J. (Institut de Physique de Globe de Strasbourg, Universite de Strasbourg/EOST, CNRS UMR 7516, France) ,  Xu Tao (Center for Rock Instability and Seismicity Research, Northeastern University, Shenyang, 110819, China) ,  Chen Chong-feng (Center for Rock Instability and Seismicity Research, Northeastern University, Shenyang, 110819, China) ,  Baud Patrick (Institut de Physique de Globe de Strasbourg, Universite de Strasbourg/EOST, CNRS UMR 7516, France)
資料名： Journal of Structural Geology  (Journal of Structural Geology)
巻： 96  ページ： 149-160  発行年： 2017年 
JST資料番号： B0972B  ISSN： 0191-8141  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 多孔質岩石中のボイドの形状は,二つの端成分:非常に低いアスペクト比(minorの比主軸)微小亀裂とアスペクト比1の完全に球状細孔の間にある。多孔質岩石の機械的挙動に及ぼすこれらの端成分形状の影響はかなりの注目を受けているが,中間アスペクト比をもつボイドの影響の理解はそれほどロバストである。ここでは,一軸圧縮下での多孔質岩石の機械的挙動に及ぼす細孔アスペクト比(0.2~1.0)および細孔の主要な軸と負荷応力の間の角度(0~90°から)の影響をより良く理解するために,二次元数値シミュレーション(岩石破壊プロセス解析,RFPA_2D)を行った。著者らの数値シミュレーションは,固定されたアスペクト比(0.5)のための多孔性岩石の一軸圧縮強さとYoung率は~2.4と~1.3分の1に減少し,それぞれ,楕円形細孔と負荷応力の主要軸との間の角度は0°から90°に回転していることを示した。強度に及ぼす細孔アスペクト比とヤング率の影響は細孔角に依存する。低角(~0 10°)ではアスペクト比の増加は強度とYoung率を低下させた。より高い角度(~40 90°)では,しかしながら,強さとYoung率は増加アスペクト比が増加した。中間角(~20 30°)では,強さとYoung率は最初増加し,その後減少した細孔アスペクト比は1に近づく。これらのシミュレーションは,圧縮強度に及ぼす細孔角とYoung率の影響は,細孔アスペクト比が1に近づくにつれて減少することを明らかにした。単一楕円形細孔のまわりの応力集中に対する解析解,および弾性への寄与を,数値シミュレーションと良く定性的に一致することを見出した。数値モデリングの結果は,多孔質玄武岩の最近の実験データと一致したが,砂岩の実験で観察された強度異方性を捕らえることができない。粘土のような粒子または板状鉱物の配列は細孔形状よりも多孔質砂岩における強度異方性に及ぼす大きな影響を発揮することを結論した。最後に,優先的に整列した楕円形細孔の結果として生じる強度異方性は多孔質砂岩における層理と低空隙率変成岩中の葉状構造によって生成されたものと同程度の大きさであることを示した。ここで提示したモデルは,楕円形細孔を含む多孔質岩石は,強度と剛性異方性を示し,孔隙率と浸透率の保存と破壊,地球の地殻内の応力と歪の分布に関連したことを示した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： *剛性 ,  空隙率 ,  異方性 ,  浸透率 ,  弾性 ,  Young率 ,  微小亀裂 ,  アスペクト比 ,  *多孔性 ,  *形態 ,  砂岩 ,  *細孔 ,  圧縮強さ ,  粘土
準シソーラス用語： 数値シミュレーション , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： アスペクト比 ,  細孔角 ,  Porosity ,  Young率 ,  一軸圧縮強度 ,  数値モデル化

分類 (2件)： 地質構造・テクトニクス  (DE04030Y) ,  構造地質学・テクトノフィジクス一般  (DE04010C)

タイトルに関連する用語 (5件)： 細孔 ,  多孔質 ,  岩石 ,  剛性 ,  配向