地球空间环境与大地测量教育部重点实验室

基于速率状态摩擦定律的地震过程数值模拟及稳定性分析

为了研究考虑剪切力变化的改进的速率状态摩擦定律与前两组定律的差异及探究其在解释滑动摩擦实验上优越性,对考虑剪切力变化的速率状态摩擦定律进行线性和非线性稳定性分析,在恒定正压力条件下进行了动态过程数值模型,并与原慢度演化定律和滑动演化定律进行了比较。

k=0.98kcrk=kcrk=1.02kcr三种情况下,初始稳态滑动时受到小的扰动后的运动轨迹,(a)为滑动距离-应力变化图,(b)为速度-应力变化图

        此外还对满足改进的慢度演化定律的单自由度的弹簧滑块系统进行了数值模拟,并与原慢度演化定律和滑动演化定律进行了对比分析。与后两者不同的是,改进的慢度演化定律在动力过程阶段呈现为非稳态滑动,而后两者呈现稳态滑动。通过数值模拟,得到了最大剪应力、动态应力降、过冲应力降等与摩擦参数之间的关系。相关研究成果发表在《Journal of Seismology》。

分别服从改进的慢度演化定律(红色)、原慢度演化定律(绿色)及滑动演化定律(蓝色)的单自由度

 

 

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