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REOLOGÍA: estudio de la deformación y el flujo de la materia…
REOLOGÍA
: estudio de la deformación y el flujo de la materia
COMPORTAMIENTO ELÁSTICO
(Hookeano)
Existe relación lineal entre el esfuerzo aplicado y la deformación obtenida con una respuesta instantánea. Si el esfuerzo desaparece, el cuerpo retoma su forma original.
σ=Ee
, σ esfuerzo, E módulo de Young
Elongación longitudinal es aquella que se aplica en dirección al esfuerzo, mientras que la elongación transversal es perpendicular a este. La relación entre ambas elongaciones se denomina
coeficiente de Poisson
el cual, para las rocas incompresibles equivale a 0.5 pero en las reales su valor es menor a esta cantidad.
Ecuación para un esfuerzo de cizalla:
τ=Gγ
, τ esfuerzo cizalla, G módulo de rigidez, γ valor de la cizalla
Para estados de esfuerzo, es necesario definir las 9 componentes del esfuerzo que actúan sobre 3 planos perpendiculares (σij) y las 9 elongaciones de las direcciones (eij)
Si se somete la roca a una determinada presión confinante, la relación entre el incremento (∆P) y la dilatación experimentada (∆) se denomina
incompresibilidad
(K)=
∆P/∆=K
COMPORTAMIENTO VISCOSO
Relación de proporcionalidad directa entre el esfuerzo aplicado y la velocidad de deformación obtenida. La deformación es permanente.
Esfuerzo de cizalla y deformación por cizallamiento simple
γ=f(t)
, γ velocidad de deformación por cizalla
Si la relación es linear es un comportamiento
Newtoniano
:
τ=μγ
, μ viscosidad
Relación entre esfuerzo de cizalla aplicado y velocidad de deformación por cizalla, su inverso se denomina
fluidez
Unidades viscosidad:
poise
Viscosidad: dificultad de un líquido opone a fluir
Para estados de esfuerzo se define un tensor denominado
velocidad de deformación
cuyos 9 componentes se relacionan con los 9 componentes del tensor de esfuerzos
COMPORTAMIENTO PLÁSTICO
(Saint Venant)
Los materiales no se deforman hasta que el esfuerzo aplicado alcanza cierto valor (
esfuerzo de cesión
). El cuerpo se deforma de manera contínua hasta que el esfuerzo disminuya o sea retirado. La deformación permanece
Para esfuerzos triaxiales, el esfuerzo de cesión es un esfuerzo diferencial
σ1-σ3=k
, k constante para material perfectamente plástico
Al alcanzar este valor, en la deformación los tres ejes principales del elipsoide de deformación incremental son paralelos a los del elipsoide de esfuerzo
No implica que para cualquier esfuerzo se produzca una deformación interna