回覆列表
  • 1 # 力學Nerd王小胖

    日常生活中的碰撞破壞,是兩者相撞弱者壞,就像日前的安全帽事件。但是對於地球上的印度洋板塊和亞歐大陸板塊來說,即使是激勵的猛撞,珠穆朗瑪峰也很難發生傾倒,下面我們一起來探討下。

    1、碰撞的力學原理

    雖然,嚴格的計算模擬碰撞中的力學行為,十分困難。但是我們還是可以大概的知道碰撞的力學過程。總體來講,高速的碰撞,材料的應變率效應就會非常明顯,材料來不及響應,宏觀上就表現為偏“硬”易斷。

    在模擬斷裂的時候,有一種方法較為簡單直觀,稱之為Cohesive方法。它把裂紋擴充套件區域認為是兩個東西的粘接。當粘接的好好的,兩者位移為零時,粘接力為零。但是兩者位移變大,粘接力先增大後減小。如下圖。

    2、珠穆朗瑪峰的地形

    喜馬拉雅山脈位於印度洋板塊與亞歐大陸板塊的交界處,這兩個板塊的擠壓造就了喜馬拉雅山脈,如下圖。

    從喜馬拉雅山脈的地形圖上(下圖),可以看到,山脈南方低,北方高。板塊擠壓剛開始肯定不會出現這種情況,這是經過了成千上萬年的累計,才形成現狀的樣子。印度洋板塊位於亞歐大陸板塊的下方,兩者的持續擠壓,把亞歐大陸持續太高。

    由此可見,珠穆朗瑪峰時屬於亞歐大陸板塊的,兩者的擠壓碰撞在擠壓區域造成較大的應力,如果碰撞是激烈的,那麼在這個擠壓處容易出現裂縫,從而亞歐大陸被撞斷。此時,珠穆朗瑪峰由於自重向印度洋板塊傾倒。這就像用集中力砸一個雞蛋殼,會在力點發生破壞一樣。這裡的前提是亞歐大陸已經被抬起了較大的位移,碰撞點位離珠峰較遠,如上圖。

    但是實際上,雖然亞歐大陸被太高了,撞擊點起始還是基本位於珠峰的下方,我們把這個撞擊力分為水平和向上。水平力對於亞歐大陸是擠壓,向上的力對於亞歐大陸產生力矩,在亞歐大陸的某處,有受拉區域。岩層耐壓不耐拉,因此,很有可能在亞歐大陸中間某處,板塊下表面出現斷裂層。對於印度洋板塊也類似。如下圖。

    撞擊點位置主要是受壓,而遠處則有受拉的情況,因此激烈撞擊下,遠處受拉先達到拉伸極限發生斷裂破壞。撞擊點附近則可能僅僅是擦了一點點皮。所以,此時珠峰並不會發生傾倒。

    3、總結

    印度洋板塊與亞歐大陸板塊發生激烈碰撞(高速),雖然南方低北方高,但是珠峰並不會向南發生傾倒。原因在於發生激烈碰撞斷裂點可能不是位於碰撞點附近,而是較遠處的受拉區域。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 茶仙陸羽是那朝人?