Cálculo de los Módulos Elásticos de Rocas Ígneas Usando Composición Modal y Teoría de Medio Efectivo
Autores: Aligholi, Saeed; Khandelwal, Manoj
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Cálculo de los Módulos Elásticos de Rocas Ígneas Usando Composición Modal y Teoría de Medio EfectivoCategoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Constantes elásticas
Materiales rocosos
Pruebas experimentales
Porosidad
Composición modal
Teoría del medio efectivo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Los constantes elásticos de los materiales rocosos son los parámetros básicos requeridos para modelar la respuesta de los materiales rocosos bajo cargas mecánicas. Las pruebas experimentales para determinar estas propiedades son costosas, requieren mucho tiempo y sufren de una alta incertidumbre debido tanto a las limitaciones experimentales como a la naturaleza heterogénea de los materiales rocosos. Para evitar tales dificultades experimentales, en este artículo se sugiere un método para determinar los constantes elásticos de los materiales rocosos mediante la determinación de su porosidad y composición modal, y empleando la teoría del medio efectivo. Se utiliza el promedio de Voigt-Reuss-Hill para determinar los constantes elásticos efectivos de las rocas ígneas estudiadas de acuerdo con los módulos elásticos de sus constituyentes minerales. Luego, se ha tenido en cuenta el efecto de la porosidad considerando la roca como un material de dos fases, y se utiliza la formulación de Kuster-Toksoz para proporcionar una estimación cercana de los diferentes módulos. Se proporcionan soluciones para diferentes rocas ígneas isotrópicas. Este método sostenible evita pruebas destructivas y el uso de energía para realizar pruebas costosas y que requieren mucho tiempo, y requiere equipos simples.
Descripción
Los constantes elásticos de los materiales rocosos son los parámetros básicos requeridos para modelar la respuesta de los materiales rocosos bajo cargas mecánicas. Las pruebas experimentales para determinar estas propiedades son costosas, requieren mucho tiempo y sufren de una alta incertidumbre debido tanto a las limitaciones experimentales como a la naturaleza heterogénea de los materiales rocosos. Para evitar tales dificultades experimentales, en este artículo se sugiere un método para determinar los constantes elásticos de los materiales rocosos mediante la determinación de su porosidad y composición modal, y empleando la teoría del medio efectivo. Se utiliza el promedio de Voigt-Reuss-Hill para determinar los constantes elásticos efectivos de las rocas ígneas estudiadas de acuerdo con los módulos elásticos de sus constituyentes minerales. Luego, se ha tenido en cuenta el efecto de la porosidad considerando la roca como un material de dos fases, y se utiliza la formulación de Kuster-Toksoz para proporcionar una estimación cercana de los diferentes módulos. Se proporcionan soluciones para diferentes rocas ígneas isotrópicas. Este método sostenible evita pruebas destructivas y el uso de energía para realizar pruebas costosas y que requieren mucho tiempo, y requiere equipos simples.