Influence of asperity degradation on the mechanical behavior of rough rock joints under cyclic shear loading

Lee, H.S; Park, Yeon-Jun; Cho, T.F; You, Kwang Ho

doi:10.1016/s1365-1609(01)00060-0

Cited by 256 publications

(137 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

123

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Reported results in the large-strain limit are also inconsistent. For example, in [3], higher confining pressure did not have an effect to friction coefficient, whereas in [2], higher confining pressure reduced friction.…”

mentioning

confidence: 93%

See 1 more Smart Citation

Friction of Shear-Fracture Zones

2017

View full text Add to dashboard Cite

A shear fracture of brittle solids under compression undergoes a substantial evolution from the initial microcracking to a fully formed powder-filled shear zone. Experiments covering the entire process are relatively easy to conduct, but they are very difficult to investigate in detail. Numerically, the large strain limit has remained a challenge. An efficient simulation model and a custom-made experimental device are employed to test to what extent a shear fracture alone is sufficient to drive material to spontaneous selflubrication. A "weak shear zone" is an important concept in geology, and a large number of explanations, specific for tectonic conditions, have been proposed. We demonstrate here that weak shear zones are far more general, and that their emergence only demands that a microscopic, i.e., fragment-scale, stress relaxation mechanism develops during the fracture process.

show abstract

mentioning

confidence: 93%

“…Fracture in shear zones has been the subject of a large number of experimental [1][2][3] and numerical investigations [4][5][6][7][8][9][10][11]. These investigations are typically focused on small strains and the effective friction that appears near the early peak in shear stress or shortly thereafter.…”

mentioning

confidence: 99%

Friction of Shear-Fracture Zones

2017

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…These include, for example, scale effect (Bandis et al, 1981;Fardin et al, 2001;Johansson & Stille, 2014), thermal loading (Stesky et al, 1974;Lockner et al, 1986;Mitchell et al, 2013), cyclic loading (Lee et al, 2001;Kamonphet et al, 2015;Jafari et al, 2003), and water pressure (Stesky, 1978;Yeo et al, 1998). Several criteria and models have been proposed to describe the rock fracture shear strength under these conditions (e.g., Grasselli & Egger, 2003;Asadollahi & Tonon, 2010;Barton, 2013;Usefzadeh et al, 2013).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effects of Displacement Velocity on Rock Fracture Shear Strengths under Large Confinements

Kleepmek¹,

Hamrat²,

Fuenkajorn³

2016

ESR

View full text Add to dashboard Cite

Triaxial shear tests are performed to assess the effects of displacement velocity and confining pressure on shear strengths and dilations of tension-induced fractures and smooth saw-cut surfaces prepared in granite, sandstone and marl specimens. A polyaxial load frame is used to apply confining pressures between 1 and 18 MPa with displacement velocities ranging from 1.15×10 -5 to 1.15×10 -2 mm/s. The results indicate that the shearing resistances of smooth saw-cut surfaces tend to be independent of the displacement velocity and confining pressure. Under each confinement the peak and residual shear strengths and dilation rates of rough fractures increase with displacement velocities. The sheared-off areas increase when the confining pressure increases, and the displacement rate decreases. The velocity-dependent shear strengths tend to act more under high confining pressures for the rough fractures in strong rock (granite) than for the smoother fractures in weaker rocks (sandstone and marl). An empirical criterion that explicitly incorporates the effects of shear velocity is proposed to describe the peak and residual shear strengths. The criterion fits well to the test results for the three tested rocks.

show abstract

“…Finalmente, el microscopio confocal-perfilométrico permite realizar estudios de superficies en 3D en color real y obtener perfiles de muy alta resolución, que en nuestro caso, hemos aplicado a la montura metálica para observar detalles del proceso de grabado a punzón. La perfilometría de precisión tiene múltiples aplicaciones geológicas (Belem et al, 2000;Lee et al, 2001;Kita et al, 2009). Se ha estudiado el broche de ópalo-plata de Franco Dávila, por documentación histórica original, por DRX, ESEM-EDX-CL, Raman, TCRX y por MCI3D lo que ha permitido sacar conclusiones sobre el origen de los materiales (ópalo y plata) y sobre algunos procesos de manufactura de la pieza de joyería.…”

Section: Introductionunclassified

Resolución de enigmas geológicos e históricos utilizando técnicas gemológicas avanzadas: Caso del ópalo noble de Franco Dávila (1772)

et al. 2016

View full text Add to dashboard Cite

Un gran ópalo noble de 33 gramos engastado en montura de plata dorada está expuesto al público en el Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN). Esta pieza histórica está documentada en su propia montura (año 1772), en el legajo 775 del Archivo del Museo y en la muestra 395 del Catálogo de muestras de Pedro Franco Dávila. Su patrón de difracción de rayos X (DRX) es muy parecido al de otros ópalos de origen volcánico y contiene cantidades variables de cristobalita, tridimita y sílice amorfa. El espectro Raman muestra una banda con picos a 242, 343 y 416 cm-1 asociados a deformaciones O-Si-O; otra con picos a 780 y 819 cm-1 de vibraciones de tensión simétricas O-Si-O de anillos de 3 y 4 eslabones y otras menores. El espectro Raman es similar a los de ópalos mexicanos de origen volcánico y muestra una banda con nodos de tensión v1 (OH) a 3233, 3393, 3511, 3628 cm-1 relacionados con grupos OH con enlaces de hidrógeno con grupos silanoles aislados. Mediante microscopía dual confocal interferométrica 3D (MCI3D), que es una técnica no destructiva de alta resolución y tecnología LED, se desvela la geometría de grabado del buril sobre la montura mientras que la tomografía computerizada de rayos X destaca la talla cuadrada de tipo carre-princesa y los rellenos de AgCl de una fisura. Bajo microscopia electrónica de barrido ambiental (MEBA) se han observado baritinas, filoncillos de sílice enriquecida en Mn y elevados contenidos de Al y K. Estos datos, junto con la información histórica sugieren que la pieza procede de los yacimientos históricos de ópalos encajados en andesitas de Eslovaquia y explican la compleja óptica del cabujón. El marco de Ag tiene Hg y AgCl que indican su extracción por amalgama; además tiene Ag2S que podría provenir de Nueva España, entonces (año 1772) en plena producción de plata. La asociación de varias técnicas analíticas no-destructivas preserva la integridad de esta pieza histórica aportando datos analíticos significativos que permiten deducir procesos genéticos de minerales, procedencias y técnicas de manufactura de materiales. Todo ello facilita la caracterización, interpretación, conservación y valorización del patrimonio cultural y arqueológico.

show abstract

Influence of asperity degradation on the mechanical behavior of rough rock joints under cyclic shear loading

Cited by 256 publications

References 17 publications

Friction of Shear-Fracture Zones

Friction of Shear-Fracture Zones

Effects of Displacement Velocity on Rock Fracture Shear Strengths under Large Confinements

Resolución de enigmas geológicos e históricos utilizando técnicas gemológicas avanzadas: Caso del ópalo noble de Franco Dávila (1772)

Contact Info

Product

Resources

About