بررسی تقابل بین سطوح ناهموار با استفاده از روش فیشر - شانن
چکیده
ما با استفاده از تحلیل و آنالیز سری های زمانی ولتاژ، که طی یک روش آزمایشگاهی لغزش چسبنده یا پر اصطکاک (stick-slip) حاصل شده بود به بررسی خصوصیات مربوط به کنش و واکنش سطوح دارای زبری یا همان ناهمواری پرداختیم. ما دریافتیم که: 1) انحراف استاندارد سری های زمانی ولتاژ همزمان با تعداد دفعات متوالی آن کاهش پیدا می کند که بازگو کننده کاهش اختلاف در جابجایی به واسطه کاهش اصطکاک بین دو سطح درگیر می باشد. آنتروپی شانن (مقیاس اطلاعاتی فیشر) در رابطه با سری های زمانی ولتاژ با دفعات متوالی انجام آزمایش کاهش (افزایش) پیدا می کند، که بیان کننده کاهش تصادفی بودن سیستم می باشد. 3) این مدل آزمایشگاهی تابع زمانی که مشخص کننده تقابل بین صفحات تکتونیکی می باشد را بازسازی می کند.
مقدمه
زمانی که دو سطح ناهموار با حرکت نسبی در راستای یکدیگر بر هم اثر می کنند، نوعی لغزش پر اصطکاک یا چسبنده (stick-slip) رخ می دهد و این هنگامی است که انرژی پتانسیلی که طی این فرایند جمع می شود بزرگتر از اصطکاک در حالت پایدار(استاتیک) می باشد و انرژی رها شده با جابجایی همراه خواهد بود[1]. بطور معمول این پدیده مکانیسم اساسی در ایجاد زمین لرزه در مناطق لرزه خیز می باشد. تقابل بین صفحات بزرگ همچون صفحات تکتونیکی، پدیده ای بسیار پیچیده بوده که نیازمند روش های آزمایشگاهی و تئوری می باشد که منجر به درک عمیق آنها گردد. مدل مشهور جعبه – ریسمان (Spring-block، {مدلی که در آن چند قطعه چوبی توسط یک نخ یا ریسمان به هم وصل شده تا شبیه سازی زمین لرزه انجام شود: مترجم}) تقابل بین صفحات تکتونیکی را با استفاده از جرم هایی که از طریق ریسمانهای خطی به هم متصل شده اند شبیه سازی می کند[2]. وارگاس و همکارانش [3]اقدام به انجام مدل لغزش چسبنده بصورت آزمایشگاهی نمود به این نحو که حرکت نسبی دو سطح ناهموار را با استفاده از تقابل دو بلوک که با کاغذ سمباده و با درجه خاصی از زبری پوشانیده شده بودند شبیه سازی نمود. در مدل شبیه سازی شده آنها تقابل بین دو سطح خشن (کاغذهای سمباده) که در خلاف جهت یکدیگر حرکت می کردند، رخدادهای لغزش چسبنده را ایجاد کرد(لرزه خیزی مصنوعی) که لرزه خیزی واقعی را بازسازی می کرد. تجزیه و تحلیل های مربوط به لرزه خیزی مصنوعی با استفاده از محاسبه قانون ریشتر- گوتنبرک[3]، تطابق خصوصیات بر مبنای تحلیل از طریق نوسانات در تغییر روند (detrended fluctuation)[4]، پارامترنظم که در یک دامنه زمانی طبیعی تعریف می شود(NTD)[5-9]، میزان ارتباط پذیری با استفاده از بکارگیری روش گراف یا نمودار قابل مشاهده (visibility graph method)[10]، انجام شده است.
Abstract
We investigated the properties of the interaction between surfaces with asperities by the analysis of voltage time series recorded by an experimental stick–slip model. We found that: (1) the standard deviation of the voltage time series decreases with the number of consecutive runs, reflecting the decrease of the displacements’ variation due to the decrease of friction between the two interacting surfaces; (2) the Shannon entropy (the Fisher Information Measure) of the voltage time series decreases (increases) with the number of consecutive runs, suggesting a decrease of the randomness of the system; (3) this experimental model mimics the aging effect that characterizes the interaction between tectonic faults.
Introduction
When two surfaces with asperities interact with each other in a relative movement, a stick-slip event occurs when the potential energy that is accumulated during the process becomes larger than the static friction, and the energy released produces a displacement [1]. This is generally the underlying mechanism of earthquake generation in seismic areas. The interaction between huge surfaces, like tectonic plates, is a complex phenomenon that needs theoretical and experimental approaches to be deeply understood. The well-known spring-block model simulates the interaction between tectonic plates by means of masses connected by linear springs [2]. Vargas et al. (2008) [3] set up an experimental stick– slip model, simulating the relative movement of two rough surfaces by the interaction of two blocks covered by sandpapers with a certain roughness degree. In their experimental model the interaction between rough surfaces (sandpapers), moving in opposition to each other, produces stick-slip events (synthetic seismicity), which mimic the rea l seismicity. Analyses of synthetic seismicity have been performed by calculating the Gutenberg–Richter law [3], the correlation properties based on the detrended fluctuation analysis [4], the order parameter that is defined in natural time domain (NTD) [5-9], the connectivity degree by applying the visibility graph method [10].
چکیده
مقدمه
روش
نتایج و بحث
نتیجه گیری
Abstract
1. Introduction
2. The method
3. Results and discussion
4. Conclusions
Acknowledgments
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه