What is an earthquake? Probably Namazu escaping at his guardian Gods

Präsentation zum Thema: "What is an earthquake? Probably Namazu escaping at his guardian Gods"—  Präsentation transkript:

1 What is an earthquake? Probably Namazu escaping at his guardian Gods
Or Poseidon getting angry??? An earthquake is a release of strain accumulated on a fault

2 Causes for Earthquakes (2)
Earthquake: Sudden release of strain energy caused by rock rupture when the stress is higher than the rock strength or the friction on the fault surface (faulting)

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6 Compression: Thrust or Reverse fault Extension: Normal fault Conservative baoundary: Strike slip fault (transform fault)

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8 Scherbruch Beben Darstellung der Verwerfungs-ebene eines scherbruch Bebens. Das Streichen und Fallen der Nodalebenen wird mit Φ und δ be-zeichnet. Das Epizentrum des Erdbebens liegt auf einer Ost-West streich-enden Transformstörung.

9 Herdflächen Lösungen Vorwiegend Abschiebung wie z.B. im Ost-Afrikanischen Graben Vorwiegend Aufschiebung wie z.B. am Macquarie Rücken

10 Strain 1d change in relative length Rigid translation do not give strain!

11 2d more complex Strain

12 2d more complex Strain

13 2d more complex Strain Rigid translation do not give strain same for rigid rotation!

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15 Surface forces: friction
Stress Body forces :gravity Surface forces: friction Stress on a plane: traction Normal and shear component From Stein Wisession 2003

16 Konstanten von Lame Für den Spezialfall eines isotropen Mediums vereinfacht sich das Hook’sche Gesetz, wobei von den ursprünglich 36 (21) Proportionalitätskonstanten nur zwei voneinander unabhängige Konstanten bestehen bleiben: Diese Konstanten sind die sog. Lame’schen Konstanten (G.Lame) Unter Verwendung des Kronecker-Symbols Hierbei bemisst die Lame’sche Konstante μ die Scherfestigkeit des Materials. Es ist also der sog. Schermodul.

17 Elastische Konstanten:
Weitere oft verwendete elastische Module sind der sog. Young-Modul E, sowie das Poisson’sche Verhältnis (σ) und der Kompressions-Modul K. Zunächst zum Young’schen Modul. E bemisst das Verhältnis von Zugspannung in x-Richtung zu relativer Längenänderung in einen Stab. In diesem Fall sind alle Komponenten Außer der x-Komponente identisch Null. Nach Addition der Komponenten erhalten wir: wobei die Auflösung nach der x-Komponente der Deformation ergibt: Für den Allgemeinfall erhalten wir daraus für E (mit Dimension Pa = N/m**2):

18 Die Poisson’sche Zahl (σ):
Das Verhältnis von Poisson (franz. Mathematiker Simeon Denis Poisson) bemisst das (negative) Verhältnis von relativer Längenänderung (Deformation) in x-Richtung zum relativen Längenänderung in z-Richtung. σ ist also eine dimensionslose Zahl. (vergleiche Rayleigh-Zahl). Dabei wird wiederum ein Zylinder unter Spannung in x-Richtung versetzt, und die Kontraktion in z-Richtung gemessen: Beachte: Für Flüssigkeiten ergibt sich aus dieser Definition ein Poisson’sches Verhältnis von exakt 0.5. Aus seismischen Beobachtungen ist bekannte, dass die Poisson’sche Zahl für den festen inneren nahe an der Grenze zu 0.5 liegt.

19 Kompressions-Modul P:
Die Volumenänderung unter rein hydrostatischem Druck (keine Scherspannung) wird durch den Kompressionsmodul als Proportionalitätskonstante vermittelt. Im hydrostatischen Fall gilt: Damit ergibt sich der Druck p aus den Lame’schen Konstanten: Es gilt:

20 Waves A wave is a disturbance that transfers energy through a medium. Waves are very common in nature: light is a wave, sound is a wave, ocean surf is generated by waves, and even matter has wave-like properties. The "disturbance" can be an alternating electromagnetic field strength (light), a variation in water height (ocean waves), a variation in material density (sound waves), or a distortion of the shape of the ground (seismic waves). If you've felt Earth shake during an earthquake or explosion then you've felt seismic waves. These vibrations travel outward in all directions from their source. Waves generated by large earthquakes can be detected throughout the world and are routinely recorded and analyzed by seismologists.

21 Summe der angreifenden Kräfte

22 On board