05-地质构造分析的力学基础
3地质构造分析的力学基础概论
第3章 地质构造分析的力学基础
内容：
1. 应力分析 2. 变形分析 3. 影响岩石力学性质与岩石变形 的因素
一、 变形和应变的概念
2. 构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时构造应 力状态的组合。
按规模分为：局部、区域、全球 按时间分为：现代、古代
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3. 构造应力场的表示 方法：应力轨迹(应力 迹线)
方向—主应力和剪应力 方向轨迹图
大小—应力等值线图
通常：最大主应力和 剪应力
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σ1
8
σ3 σ2
σ1
σ1
σ2
σ3
2. 主平面：S1, S2, S3 3. 主应力：
σ1≥σ2≥σ3。 4. 主应力轴：主应力σ1，σ2，σ3的方向线
5. 应力差（差异应力）：σ1-σ3，能引起物体形态变化。
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6. 应力椭球：以s1， s2 ， s3为主轴的椭球体
σ1>σ2>σ3，符号相同 直观表达物体受力状况。
2) 内力——物体内部质点之间的相互作用力
①固有内力：在没有外力作用时物体内质点间的相互作用 力，它保持物体的形状和状态
②附加内力：在外力作用下固有内力的改变量，它引起物 体不相关和状态的改变
附加内力常称为内力
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3. 应力—— 作用于单位面积上的内力
σ＝P／A (or σ＝dP／dA，当应力分布不均匀时) P―附加应力, A―截面积
13
τ
O
σ2=0
(σ1/2, 0)
(σ1, 0)
σ
D′
摩尔圆
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地质构造分析的力学基础
《构造地质学》教案第三章地质构造分析的力学基础（本章课序No.3-5，共6学时）、课堂安排讨论主要内容介绍本章思考讨论题、本章主要内容、要点1、主要内容应力：概念//应力分析（二维应力分析//三维应力分析）//应力场，应力轨迹和应力集中应变：应变椭球体、形态类型及其几何表示法递进变形：共轴/非共轴递进变形岩石有限应变测量段（弹性、塑性、断裂变形）；库伦剪破裂准则：剪破裂的实验，经验公式，剪裂角，内磨擦角摩尔剪破裂准则〃格里菲斯破裂准则塑性变形及变形机制影响岩石变形的因素2、本早要点应力的概念；应力与（矢量）力的区别，与作用面的关系应力分析的思路和方法，重点为二维分析；应力圆的性质；应力状态的应力圆表示应力集中：概念及其地质-物理意义应变与变形的区别；应变椭球体：主应变轴，主应变面，圆切面（圆截面，无应变面），线伸长/线缩短区域（共轴和非共轴）递进变形：概念及其对变形现象的解释。
应变测量：方法及其设计思路库伦剪破裂准则影响岩石变形的因素各类变形实验曲线（应力-应变、应变-时间曲线等）的含义应力 正应力°、三、授课内容 （一）力学基础1应力的概念面力与体力力外力面力体力 内力 固有内力一自然状态粒结合力 附加内力一由外力（面、体力）作用引起的作用于物体内部（设想的面）或表面（实质的面）作用于物体内部或表面单位位积上的一对大小相等方向相反的力―P （作用力）（均匀受力时）A （面积）= dP （不均匀受力时）的表达 dA应力的分解剪应力 T （切应力） normal stress, shear stress应力符号（T ，挤压为正，张应力为负 T ，逆时针为正，顺时针为负应力单位 一点的应力状态 平衡力系，无限小立方体（单元体）力系合成为作用于立方体（中心）的一对力，立方体置于空间座标系，则每个面 上的应力可分解为共9个分量。
脚标表示的含义（T xy ——应力方向 面法线方向应力性质（T xx , （T yy , （T zz — n （两脚标相同） （T xy , （T yz , …—T （两脚标不同） (T xx T xy T xz& yy T yz T yxT zz T zx T zy（又可写成）T x T xy T xzT y T yz T yxT z T zx T zy在平衡力系中T yx =—T xyT zx=—T xzT zy=—T yz因此T x T TT y T yx TT z T zy T zx六个应力分量决定了一点的应力状态。
地质力学基础
地质力学基础地质力学是研究地球内部岩石在外力作用下的行为和变形规律的学科，为地质学的重要分支之一。
地质力学既包括宏观的大地构造与地壳运动，也涉及微观的岩石物理性质与力学行为。
地质力学的研究为地质灾害的防治、工程建设的安全性评价等提供了理论和方法支撑。
一、地质力学的基本概念地质力学的研究对象是地球上各种岩石形态，包括固体岩石、地质构造和地下水等。
地质力学的基本概念主要包括以下几个方面：1. 岩石的力学性质：岩石的力学性质是指岩石在外力作用下的变形和破坏特性。
岩石力学性质的研究包括弹性力学、塑性力学、黏弹性力学等。
2. 地质构造力学：地质构造力学是研究地球内部岩石形态和构造的运动规律。
地质构造力学的研究内容包括断裂、褶皱、断层、地壳运动等。
3. 地下水力学：地下水力学是研究地球内部地下水运动的规律和地下水力学参数的确定。
地下水力学的研究内容包括渗流规律、地下水位的变化等。
二、地质力学与地质灾害地质力学的研究对于地质灾害的防治具有重要意义。
地质灾害包括地震、滑坡、泥石流、地面沉降等，这些灾害对于人类社会的生命财产造成了严重的威胁。
地质力学的研究可以预测和评估地质灾害的发生风险，为地质灾害的防治提供科学依据。
1. 地震学：地震是地质灾害中最为严重的一类，地质力学的研究对于地震学有着重要的贡献。
地震学主要研究地震波的传播规律和地震震源机制。
通过地震学的研究，可以预测地震的发生时间、地点和震级，从而采取相应的防灾措施。
2. 滑坡和泥石流：滑坡和泥石流是由于地质构造和地下水作用导致的地表岩土体失稳而引发的地质灾害。
地质力学的研究可以揭示岩土体失稳的机理，预测滑坡和泥石流的发生概率，为防治工作提供科学参考。
3. 地面沉降：地面沉降是由于地下水抽取或地下开采等人为活动导致地下岩土体变形而引发的地质灾害。
地质力学的研究可以分析地面沉降的原因和机理，预测沉降的规模和速度，为地下工程的建设提供技术支持。
三、地质力学与工程建设地质力学对于工程建设的安全性评价和设计具有重要的意义。
地质构造之力学基础(应变分析)
§2 应变分析
（三） 岩石变形的阶段
有关岩石在应力作用下的变形行为的多数资料是通过岩石变形实验得来的, 岩石在 外力的作用下, 一般都会经历弹性变形、塑性变形、断裂变形等三个阶段。这三个阶段依 次发生, 但不是截然分开的, 而是彼此过度的。 1. 弹性变形:
(1) 弹性变形:岩石在外力作用下变形, 当外力解除后, 岩石又恢复到变形前的状态, 这种变形行为叫弹性变形
2.线应变:物体内某方向上单位长度的改变量叫线应变.
一杆件受纵向拉伸变形, 设杆件原长为l0, 拉伸变形后的长度为l, 那么, 杆件绝对
伸长为:
△l=l－l0 纵向线应变定义为: ε =(l－l0)/ l0 即 ε = △l / l0
实验证明, 杆件拉伸变形, 不但有纵向伸长变形, 同时还有横向缩短变形。设杆
韧性: 岩石在断裂前的 塑性变形量超过10%
§2 应变分析
（四） 剪裂角分析 在岩石变形实验中发现, 岩石受到挤压力的作用, 会在与挤压力方向成
一定交角的位置形成一对剪切破裂, 由于这一对剪切破裂是受同一作用力而形成 的, 构造地质学中称这一对剪切破裂为共轭剪切破裂。
当岩石发生共轭剪切破裂时, 包含最大主应力σ1象限的共轭剪切破裂 面中间的夹角称为共轭剪切破裂角（2θ）
最大主应力轴σ1作用方向与剪切破裂面的夹角称为 剪裂角（θ）.
§2 应变分析
二维应力状态的应力分析可知, 两组最大剪应力作用面与最大主应力轴σ1或最小主 应力轴的夹角均为45°, 二剪裂面之间的夹角为90°, 二剪裂面的交线是中间应力轴s2的作 用方向。
但从野外实地观察和室内岩石实验来看, 岩石内两组共轭剪裂面的交角常以锐角指 向最大主应力σ1方向, 即包含σ1的共轭剪切破裂角常常小于90°, 通常在60°左右, 而共轭 剪切破裂的剪裂角则小于45°, 也就是说, 两组共轭剪裂面并不沿理论分析的最大剪应力 作用面的方位发育, 这个现象可用库伦、莫尔强度理论来解释。
构造地质学-地质构造分析力学基础 (3)
二、影響岩石變形習性的因素
➢ 如圖6—22所示，岩石中孔隙壓力 增大時，岩石的屈服極限隨之降 低，即由g降到a點，使岩石易於 變形，且過a點後應力、應變曲線 下降，表明進一步變形所需的應 力比原來的應力要小，這種現象 稱為應變軟化。應變軟化使岩石 在較小的外力作用下就能發生較 大的變形。
➢ 此外，孔隙壓力對斷層和某些沉 積岩構造的形成和發展起著重要 的作用。
一、岩石的變形習性
格裏菲斯破裂準則
❖ 庫倫—莫爾破裂準則都是通過岩石力學實驗得出的經驗公式， 尚不能對導致破裂的內部機制作出令人滿意的物理學方面的 解釋。
❖ 格裏菲斯(Griffith，1920)發現根據分子結構理論計算出的材料 粘結強度遠遠超過其實際的破裂強度，達三個數量級，於是 提出，這是由於材料中存在許多微細或超微細裂縫的緣故。
稱張裂。張裂的位移方向垂直於 破裂面；
▪ 另一種是以略小於45º的角度斜交 擠壓方向(σ1)，它是受小於45º的共 軛剪切作用而順裂面滑動所產生 的破裂，稱剪裂。
一、岩石的變形習性
溫、壓與岩石的破裂習性
❖ 在常溫常壓或稍有圍壓的情況下，岩石表現為脆性，以張 裂形式破裂；
❖ 當圍壓與溫度比常溫常壓略有增高時，無論是在三軸壓縮 還是在三軸拉伸的實驗中，均在岩樣邊緣出現局部的剪切 破裂，而在大範圍內仍以張性破裂為主。
二、影響岩石變形習性的因素
2. 外界環境的影響因素
環境因素主要指岩石變形時的物理化學條件，涉及 變形時的圍壓、溫度、孔隙流體等外部因素。
❖ 圍壓效應 ▪ 岩石處於地下深處，承受著周圍岩石對它施加的圍壓
作用。許多實驗證明，隨著圍壓的增大，岩石的屈服 極限(σy)和強度極限(σR)都有很大的提高，並增強了 岩石的韌性。
构造地质学讲5应变分析
3应变椭球由应ຫໍສະໝຸດ 主轴和应变主平面组成。4基本要素：三个主轴：1， 2， 3，或X,Y,Z 三个主平面：XY面，YZ面，XZ面 二个圆切面（无伸缩面）
1935年Zings首次提出一种图解，1962年,Flinn把它应用于构造地质学，又称为弗林图解（Flinn diagram）。 弗林图解的基本原理是利用应变椭球体的长轴和中间轴之比（a）相对于中间轴和短轴之比（b）的图解法（原点采用1，1）。用k值表示 k=0－单轴压扁体，形如“煎薄饼”状； 0<k<1－应变椭球体是扁球状，变形属于压扁体类型； k=1－恒定体积下的平面应变，属简单剪切变形； 1<k<∞－应变椭球体为长球状，变形为缩颈型； k= ∞－应变椭球体为单轴长椭球体，或者形如“雪茄形”。
214∠11
315∠60
SH-25
1.24
1.50
1.68
0.53
147∠15
204∠11
325∠85
双河岩体Flinn图解（左）和应变主轴投影（右）
纯剪切应变（Pure shear strain）是一种均匀的非旋转应变，其特征是平行于应变椭球的主轴的物质线在变形之后具有同一方位。
简单剪切变形（Simple shear strain）是一种均匀的旋转应变，其特征是应变主轴是旋转的。
190∠14
98∠62
SH-10
1.14
1.90
1.98
0.20
129∠33
213∠2
326∠52
SH-11
1.23
1.85
2.08
0.28
149∠30
49∠2
321∠59
SH-12
1.17
2.02
2.13
No3-1 第3章 地质构造分析力学基础
当截面与作用力相垂直时(α＝0º)，该截面上的正应力值 最大，而剪应力值为零。当截面上只有正应力而无剪应力时， 这个截面上的正应力叫主应力，该截面则叫主平面，主应力 作用的方向为主应力轴。
（二）应力分析－－二维应力分析
（一）应力概念－－应力
如果内力Δp与截面ΔA不相垂直，根据平行四边形 法则，可将内力Δp分解为垂直于截面ΔA的分力ΔN和 平行于截面ΔA的分力ΔT。
相应的垂直于截面ΔA的应力σ叫正应力，或称直应 力：
σ＝ΔN/ΔA 平行于截面ΔA的应力τ， 称为剪应力，又叫切应力： τ=ΔT/ΔA
（一）应力概念－－应力
（二）应力分析－－二维应力分析
1、单向受力状态下的二维应力分析
设作用于物体的外力为p，内力为pa(图5—2)，那么垂直 于内力pa的截面mo的单位面积Ao上的应力σ1为：
σ1＝pa/Ao 与 内 力 pa 斜 交 的 任 意截面mn上的面积 Aa合应力σa为：
σa＝pa/Aa
（二）应力分析－－二维应力分析
一、应力
❖应力概念 ❖应力分析 ❖应力场、应力轨迹、
应力集中
（一）应力概念
一、 外力、内力和应力
力是物体间的相互作用，这种作用使物体的 机械运动状态发生改变，包括改变物体的位置、 运动速度、形状和大小等。在说明一个力时，既 要说明它的大小，还要说明它的方向。这种将大 小和方向同时加以考虑的量，在数学上叫做矢量 （或向量）。根据施力物可将力分为内力和外力， 应力是内力的一种。
σf ＝lim(Δp/ΔA)=dp/dA
应力的国际单位为帕斯卡(Pascal)，简称帕(Pa)，即N／ m2，其含意为每平方米面积上所受牛顿力的大小。
一、应力
❖应力概念 ❖应力分析 ❖应力场、应力轨迹、
构造地质学习题
0、绪论构造地质学——地质构造——构造地质学研究的具体内容包括：各种地质构造在空间中的基本形态、组合型式和分布规律；在时间上的形成次序、演化过程和发展历史；岩层和岩体的岩石力学性质、地质构造的成因机制。
研究地质构造，要强调以大自然为实验室，投身于实践，充分观察和收集现存的地质构造痕迹，进行综合、分析、推理，再到实践中去验证，修正错误的认识，这种方法称为“将今论古”(“反序法”)。
构造地质学研究的最基本方法是传统的地质测量。
一、分析地质构造的力学基础⒈名词解释附加内力——应力状态——线应变——主应力——均匀变形——非均匀变形——剪裂角——递进变形——⒉填空两力作用同一直线、大小相等、方向相向，称为（）。
两力作用同一直线、大小相等、方向相背，称为（）。
两力作用非同一直线、大小相等、方向相反，称为（）。
在构造地质学中对力的正负的规定：压力为（）；张力为（）；顺时针剪切力为()，逆时针剪切力为()。
外力是指岩石受到外界所施加的力，外力可分为()和()。
内力是指同一岩石内部每个质点之间相互作用的力，内力可分为()和()。
蠕变是指在(＿)的情况下，变形随着(＿＿)而增大的现象。
在外力作用下，岩石变形一般经历弹性变形、(＿＿)和(＿＿)三个阶段。
当围压增大时岩石强度(＿＿)，当温度升高时则岩石的(＿＿)增强。
变形物体内只有一个方向的应力作用,即(__),而(),这样的变形物体就是处于(_)应力状态。
岩石发生剪裂时，剪裂面与最大主应力轴的夹角是(＿＿)。
(__)、（__)变形,属于非均匀变形。
蠕变是指在应力不增加的情况下，()随时间缓慢增加的现象，松驰是指应变保持不变而()随时间逐渐减小的现象。
⒊选择题1、当岩石的应变保持不变，随着时间的增长，而应力逐渐减小的现象，称作：（）A、屈服B、蠕变C、松驰1、当作用于岩石的应力保持长期不变，岩石的应变会随着时间的延长而逐渐加大的现象，称作：（）A、屈服B、蠕变C、松驰2、蠕变时岩石中（）。
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L0L1Biblioteka b1b0e = (L1 - L0 )/ L0
e — 伸长为正；缩短为负
第三节 有关应变的几个基本概念
—2）长度比：变形后线段长度与变形前线段长 度之比。 s=L/L0=（ L0 + L ）/L0=1+e • 3) 平方长度比（）： = s2=（1+e）2
线 应 变 实 例
第三节 有关应变的几个基本概念
1）弹性变 形阶段
虎克定律：=Ee E: 弹性模量或杨 氏模量
一、岩石变形的阶段
2）塑性变 形阶段
一、岩石变形的阶段
2）塑性变 形阶段与 屈服极限
一、岩石变形的阶段
3）应变硬 化阶段
一、岩石变形的阶段
4）强度极限与 破裂变形阶段
抗压强度、抗张 强度和抗剪强度
一、岩石变形的阶段
5）常见岩石类型的强度极限
本讲要点
有关应变的一些基本概念； 应变椭球体及其地质意义； 岩石变形的阶段； 影响岩石力学行为的主要因素； 岩石的破裂与岩石破裂理论。
应变与岩石破裂——问题
1. 线应变、剪应变、体积应变、应变椭球体、应变主轴 （应变主方向）、应变主平面、应变椭圆、平面应变、 非旋转应变、纯剪与单剪应变、均匀应变和非均匀应 变、有限应变、无限小应变、递进变形的概念。
• 有效围压：由于孔隙压力的存 在，抵消了围压的作用。
Pe=Pc-Pf
二、影响岩石力学行为的主要因素
3）孔隙流体压力
Pe=Pc-Pf
降低岩 石的强 度，增 加岩石 的脆性
二、影响岩石力学行为的主要因素
4）时间：
• 应变速率
Yule 大理岩，围压 50MPa, 温度500°C 应变速率降低，岩石的强 度降低，韧性增加，易发 生韧性变形
如果取椭球的几何中心为坐标圆点，取x， y，z轴分别平行于1，2，3方向，则 应变椭球体方程为：
第三节 有关应变的 几个基本概念
通过椭球中心包含任意两个 应变主轴的应 变主平面与椭球相交为椭圆，称为应变椭圆。
第三节 有关应变的 几个基本概念
如果中间应变轴长度不发生变化，变形 只发生在XZ面上，称为平面应变。
三、岩石的破裂
1）岩石破裂的两种主要方式 ——张裂和剪裂
三、岩石的破裂
2）岩石破裂理论：
按照应力分析，在与挤压或拉伸方向
呈45交角的截面上剪应力最大。称 为最大剪切面。因此，剪切破裂面
应该发生在这个方向上，成对出现， 称为共轭剪切破裂面。
剪切破裂面与最大主应力之间的夹角，
称为剪裂角（ θ)。
2a
共轭剪切破裂面之间的锐夹角，称为 共轭剪裂角（2 θ)。
2 θ =90°
三、岩石的破裂
2）岩石破裂理论：库仑-纳维叶破坏准则
Aα σα
A0 α
σn
θ=90-α
三、岩石的破裂
2）岩石破裂理论：库仑-纳维叶破坏准则
以为横坐标，为纵坐标，则式| |= 0 +f·为两条 直线的方程，称为库仑剪切破裂线。
形，而且在与之垂直的方向上（横向上）
产生应变（e0）。 e0 =b/b0，
b=b- b0
L0
L1
b1
b0
e = (L1 - L0 )/ L0
e — 伸长为正；缩短为负
在弹性应变范围内，横向线应变与纵向 线应变之比的绝对值为一个常数。称为 泊松比。属于物质的一种物理常数，与 外力无关。
=| e0/e |
第三节 有关应变的几个基本概念
1、线应变：变形前后物体中线段的相对伸 长或缩短称为线应变。下列几个量描述线 应变
• 1）伸长度（线应变）：变形前后单位线段长 度的改变量。
L0
L1
e = (L1 - L0 )/ L0
e — 伸长为正；缩短为负
在拉伸或压缩情况下，变形物体不仅会
在拉伸或压缩方向上（纵向上）产生变
2. 应变椭球体中的主应变面（XY，YZ, XZ）面与主应 力有什么关系？
3. 岩石变形的阶段与影响岩石力学行为的主要因素。 4. 张裂和剪裂。 5. 库仑-纳维叶破坏准则与莫尔破坏准则。
主要是根据物质线的变化衡量的
第三节 有关应变的几个基本概念
8、无限小应变：当畸变很小，伸长度或剪应 变无限地接近0时，称为无限小应变； • 无限小应变中，剪应变值等于角剪切
9、有限应变：在地质应用中，实际应变都很 大，在e或不超过0.01时称为无限小应变， 否则称为有限应变。
第三节 有关应变的几个基本概念
10、全量应变：以初始形态为基准度量的 应变称为全量应变；
11、以前一阶段的应变为参照度量的应变 称为增量应变。
a
45
b
第三节 有关应变的几个基本概念
12、递进变形——变形初始状态至最终状 态之间，增量应变的叠加过程。用于理 解和描述变形过程（演化）。
第四节 岩石的力学性质与岩石的破裂
一、岩石变形的阶段
第三节 有关应变的几个基本概念
5、均匀应变和非均匀应变
均匀应变：物体内各点 的应变特征相同的变形。 其特征是：变形前的直 线，变形后仍是直线， 变形前的平行直线，变 形后仍然平行。物体内 各点的应变性质相同 （大小和方向相同）， 否则为非均匀应变。
二者是相对的，与变形 方式无关
第三节 有关应变的几个基本概念
2、剪应变：变形前相互垂直 的两条直线，变形后其夹角 偏离直角的量（）为角剪 应变，其正切为剪应变。 =tan
顺时针为正，逆时针为负。
第三节 有关应变的几个基本概念
3、体积应变：变形前后体积的变化量。 =（V-V0）/V0
第三节 有关应变的 几个基本概念
4、应变椭球体：变形物体内一点上变形前的一个 单位圆球体在变形后变成一个椭球体—应变椭球
第三章 地质构造分析的力学 基础
•应力 •应变
•岩石的力学性质与岩石的破裂
应 变——变形与应变
变形：地壳内岩石受到应力作用，内部各个 质点经受了位移，从而使岩石的初始形状、 方位或位置发生改变，这种改变通常称为变 形。
变形的基本方式包括：拉伸、挤压、剪切、 弯曲和扭转。
变形是由应变度量的。应变可以是长度变化 （线应变）、角度变化（角应变）或体积变 化（体应变）。
令直线与坐标横轴夹角为，则：f=tg 。其中称为内 摩擦角。有： = 0 + ntg
三、岩石的破裂
2）岩石破裂理论：库仑剪切破裂线在低围压时
基本上为直线；说明和0基本上不变。
库仑-纳维叶破坏准则
三、岩石的破裂
2）岩石破裂理论：莫尔包络线——高围压
莫尔破坏准则
围压降低时， 角变 大和0变小；围压升 高时， 角变小和0 变大。
第三节 有关应变的几个基本概念
应变椭球的意义 1代表最大延伸方向（物质运动方向），平
行于构造岩中的拉伸线理方向；擦痕方向。
第三节 有关应变的几个基本概念
应变椭球的意义 与1垂直的面为一个张性
面（YZ面），是张节理发 育的方向。
第三节 有关应变的几个基本概念
应变椭球的意义
与3 垂直的面（XY面)是一个挤压面，包 括褶皱面。 XY面
第四节 岩石的力学性质与岩石的破裂
二、影响岩石力学行为的主要因素
1）围压
大理岩
增加岩 石的强 度，增 加岩石 的韧性
二、影响岩石力学行为的主要因素
2）温度 ——玄武岩
温度升高，降低岩石的 强度；增加岩石的韧性
二、影响岩石力学行为的主要因素
3）孔隙流体压力
• 孔隙压力：孔隙压力是由于岩 石中的孔隙内，含有一定量的 流体，受压后产生一种与外界 压力方向相反的反向应力。
6、纯剪切、简单剪切
纯剪
单剪
假设是均匀变形的情况下，根据物体内质点的位移方式和 形态变化讨论其变形（应变）方式时划分的
第三节 有关应变的几个基本概念
7、共轴应变与非共轴应变
共轴应变（非旋转应变）：物体内变形前与应变 主轴平行的直线，在变形后方向不变，只是长度 发生变化。如挤压和拉伸
非共轴应变（旋转应变）：物体内变形前与应变 主轴平行的直线，在变形后方向和长度都发生变 化。简单剪切变形或一般变形。
应变椭球体内有三个互相垂直的主轴，沿主轴方 向只有线应变而没有剪应变，称之为应变主轴 （应变主方向）。分别以1，2，3（或X, Y, Z） 表示。椭球体的三个主轴的半径分别为√1，√2， √3。
包含应变椭球体的任意两个主轴的平面叫做应变 主平面。
第三节 有关应变的 几个基本概念
二、影响岩石力学行为的主要因素
4）时间
蠕变：在恒定应力作用 下，应变随着时间的 持续而增加的变形行 为。
二、影响岩石力学行为的主要因素
4）时间
松弛：在应变保持不变的情况 下，随着时间的变化，应力 逐渐减小的现象。
二、影响岩石力学行为的主要因素
5）外力作用方式：拉伸与压缩 6）快速施力与缓慢施力 7）重复施力