地震百科

应变椭球

2023-07-18

英文

strain ellipsoid

简介


学上亦称“变形椭球”。一种表示物
体变形的几何方法。应变椭球中三
个互成直角的对称面的交线为三个
主直径,其方向即为“应变主方向”,
分别用λ1、λ2和λ3表示。应变椭球
方程为:

式中x、y、z为平行于主方向的坐
标。通过椭球并包含任意两个主方
向的平面为“应变主平面”,它与应
变椭球相交成椭圆; 应变椭球的主
方向具有正交性,其形状可以是单
轴应变、双轴应变和三轴应变中的
一种(见图)。三个主半径不相等的
椭球各有两个过中心的截面; 它们
与椭球相交成圆,此圆即为应变椭
球的圆截面。对于双轴应变椭球,圆
截面是畸变圆; 而对于三轴应变椭
球,圆截面所包含的线有相等的畸
变。地质学上常用应变椭球表示一
个地区的变形特征,可以形象的表
示出不同方向上变形大小和主应变
方向。对于各向同性介质来说,还
可用来判断主应力方向、分析构造
受力方式以及变形发展过程等。

按应变椭球对应变的分类

(a)单轴应变(图示为单轴伸长)

(b)双轴(或平面)应变

(c)三轴应变