权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

Making hierarchical asperities out of mud

用泥土制作层次粗糙的东西

基本信息

批准号：
21H04507
负责人：
中谷正生
金额：
$ 28.2万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、地震発生域の熱水条件における断層の摩擦特性に対して、断層砕屑物（ガウジが）長時間かけて固結してゆくことが及ぼす影響を調べる。とりわけ注目しているのは、乾燥条件での長時間固結実験で見られた、滑り弱化に長い距離がかかる強度回復である。高温・高圧下で、長時間にわたる実験を行うために、本年度は既存の三軸試験機のサーボ制御装置を更新した。サーボ制御を行う加圧ピストンは試料を圧縮する上下・左右の4つ、試料にジャケットの外から封圧を加える流体圧媒体の圧力を作るための増圧シリンダのピストンが1つ、試料内部に浸透して熱水環境を作る間隙水の圧力を作るための増圧シリンダのピストンが1つの合計6軸あり、それぞれを圧力・変位をフィードバック信号としてその目標値を保つことができる。摩擦試験において主役となる上下軸に関しては、より精密な実験を行うため外部からの目標信号を加えられる構成とし、また、高分解能の外部目標信号を発生する外部電圧発生装置を製作した。また、長時間に高温実験に装置が耐えられることの検証を兼ねて、軟らかい多孔性堆積岩であるSolnhofen石灰岩(間隙率5%)のインタクト試料を用い、これまでに実験データのない、高封圧(360MPa)・高間隙圧(340-360MPa)での高温(400-500℃)変形試験を行い、一週間近い実験でも装置・試料アセンブリのシールが保たれることを確認した（メリーランド大学の金谷研究員との共同研究）。予察的な解析では、有効封圧が20MPaから0MPaに下がるのに応じて、変形様式が延性から脆性に変化することが示唆された。また、滑り変位量に制限なく摩擦実験ができる回転式試験機においては、非常に重い試料アセンブリを圧力容器に取り付け・取り外しの作業を補助するための、電動式のエスカレータ機構を新設した。

This study is aimed at adjusting the effects of thermal water conditions on the friction characteristics of faults and the long-term consolidation of fault debris. For example, if the temperature is too high, the temperature is too low, and the temperature is too high. High temperature, high pressure, long time operation, this year, the existing three-axis test machine control device to update The pressure of fluid pressure medium is increased. The pressure inside the sample is increased. For example, if you want to change the position of the signal, you can change the position of the signal. The friction tester is used to produce the external voltage generator for generating the external target signal with high resolution. For long periods of time, high temperatures, high sealing pressure (360MPa) and high interstitial pressure, the test equipment is resistant to high temperatures, and the test equipment is soft and porous, such as Solnhofen limestone (porosity 5%).(340-360MPa) high temperature (400-500℃) deformation test conducted in the middle of the week, near the middle of the test equipment, sample separation and protection of the group to confirm this (joint research by researchers at the University of Jin Gu). The expected analysis shows that there are sealing pressures ranging from 20MPa to 0MPa, and that there are changes in ductility to brittleness. A new mechanism was developed to control the friction and friction of the reciprocating test machine, especially for the heavy duty test sample, for the pressure vessel, for the external operation, and for the auxiliary operation.