Predictability of Elementary Models for Earthquake Dynamics als Buch (kartoniert)
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Predictability of Elementary Models for Earthquake Dynamics

Empfohlen von 18 bis 99 Jahren. Sprache: Englisch.
Buch (kartoniert)
The prediction of slip events in a single block slider laboratory set-up is realised as bottom-up approach to earthquake prediction.
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Predictability of Elementary Models for Earthquake Dynamics als Buch (kartoniert)

Produktdetails

Titel: Predictability of Elementary Models for Earthquake Dynamics
Autor/en: Birthe Grzemba

ISBN: 3737518556
EAN: 9783737518550
Empfohlen von 18 bis 99 Jahren.
Sprache: Englisch.
epubli

27. November 2014 - kartoniert - 156 Seiten

Beschreibung

This thesis approaches the question of earthquake prediction on a mechanical and tribological track. It pursues a focussed and minimalistic bottom-up approach. From this point of view, earthquakes present as frictional instabilities, as a result of the stick-slip cycle of the underlying mechanical system.
In this thesis, elementary systems performing stick-slip are analysed experimentally, analytically and numerically. The system investigated in most detail is a single slider with one degree of freedom. The stick-slip cycle is investigated experimentally with a high resolution displacement measurement. The contacting materials are varied, metal and rock contacts under several load rates are studied. During the apparent stick phase a slowly accelerating, regular creep process is observed in all experimental configurations. The creep process as well as the fast slip events can be reproduced by a single slider mechanical model using a rate and state dependent friction law. The model reproduces the experimental velocities over five orders of magnitude.
Furthermore, the accelerating creep is identified as useful precursor to the upcoming slip event. The prediction of the time left to the next slip event is possible. Two methods of prediction are presented and tested: The stand-alone method uses only the derivatives of measured displacement data without any parameters needed; the fitting-based method uses an approximate solution of the mechanical model, fits it to the measured data and gains a prediction from the modelling results. The fitting-based prediction can be preformed earlier in the process, but the accuracy of the stand-alone prediction is higher.
In the last part of the thesis, distributed multi degree of freedom systems are investigated. Analytical studies and simulations are carried out. The statistics of events and the dynamic interaction of neighbouring regions are highlighted.
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