Strain-* BS/03/02

Strain-* BS/03/02Definisi Keterakan (Strain)Strain adalah hasil perubahan bentuk dan atau volume suatu batuan dalam keadaan padat akibat adanya stress.

Perubahan bentuk suatu batuan yang terkena stress akan terjadi secara bertahap dalam rentang waktu tertentu

Analisis KinematikaKinematika adalah analisis pergerakan yang terjadi pada saat deformasi batuan di semua skalaDeformasi = Translasi + Rotasi + Dilation + DistorsiRigid Deformation = bentuk dan ukurannya konstanNon-Rigid Deformation = perubahan bentuk dan ukuranStrain adalah perubahan bentuk dan ukuran benda akibat pengaruh stressTranslasi = pergerakan titik secara sejajar Rotasi = pergerakan titik dengan suatu sumbu putarSumbu putar (arah dan besaran)Arah rotasi (searah atau berlawanan arah jarum jam)Besar rotasi (dalam derajat)Strain-* BS/03/02

Analisis KinematikaD = T + R + Dl + Ds

D = Total deformasi, T = Translasi, R = RotasiDl = Dilation (perubahan volume),Ds = Distorsion (perubahan bentuk)

Jenis Deformasi : Rigid dan Non-Rigid

Strain-* BS/03/02

KONSEP DASAR STRAIN Analisis kinematika berarti merekonstruksi pergerakan dan perubahan bentuk dalam proses deformasi Komponen deformasi : Deformasi benda yang Rigid Translasi (pergerakan benda tanpa distorsi dan rotasi) Rotasi (Perputaran benda pada sumbu yang sama) Deformasi benda yang Non-Rigid Distorsi Dilatasi (Dilation) Non-Rigid (Strain) Kontinyu dan tidak kontinyu (Discontinuos) Dalam deformasi yang Homogenous Garis lurus tetap lurus Garis sejajar tetap sejajar Heterogenous adalah deformasinya bervariasi dimana ada bagian yang lebih terdeformasi dibandingkan bagian lainnyaStrain-* CIA/03/02/2009

KINEMATIC ANALYSIS

KINEMATIC ANALYSISKinematic analysis is the reconstruction of movements(Davis and Reynolds, 1996)

TranslasiRotasiStrain-* BS/03/02

Keterakan (Strain)Strain-* BS/03/02

Keterakan (Strain)Strain-* BS/03/02

DilatasiDistorsiStrain-* BS/03/02

Keterakan (Strain)Strain-* BS/03/02

Keterakan (Strain)Strain-* BS/03/02

Effect of DifferentialLoading to Quartz GrainsStrain-* CIA/03/02/2009

PRESSURE SOLUTIONStrain-* CIA/03/02/2009

STRAIN ANALYSISUNDEFORMEDDEFORMEDStrain is defined as the change in size and shape of a body resulting from the action of an applied stress fieldStrain-* CIA/03/02/2009

Strain-* BS/03/02

Strain-* BS/03/02

Pure ShearSimple ShearStrain-* BS/03/02

Strain-* BS/03/02

Strain-* BS/03/02

TYPES OF STRAINStrain-* CIA/03/02/2009

Strain Measurement from OutcropStrain-* CIA/03/02/2009

SECONDARY STRUCTURESStrain-* CIA/03/02/2009

Strain-* BS/03/02

REGIONAL SCALE FOLDSStrain-* CIA/03/02/2009

Fundamental Strain Equations Extension (e) = (lf lo)/lo Stretch (S) = lf/lo = 1 + eLengthening e>0 and shortening e0 (+) shortening e

Jika batuan mengalami stressing yang semakin besar, batuan tersebut akan melewati 3 tahap deformasi yaitu :

Tahapan DeformasiElastic deformation (non permanen), begitu stress hilang batuan kembali ke bentuk dan volume semula, batas elastisitas ini disebut elastic limitDuctile deformation (permanen), terjadi bila elastic limit terlampaui sehingga batuan tidak kembali ke bentuk dan volume semulaBrittle deformation (permanen), apabila batas limit elastic dan ductile terlampaui sehingga benda akan pecah.Strain-* BS/03/02

BEHAVIOR15-4Elastic

Strain-* BS/03/02KONSEP DASAR STRAINHomogenous strain apabila besar strainnya sama disemua tempat artinya garis lurus tetap lurus dan garis sejajar tetap sejajar

Inhomogeous strain apabila besar strainnya berbeda artinya garis lurus menjadi membelok dan garis sejajar menjadi tidak sejajar

Strain-* BS/03/02Heterogeneous or non-homogenous strain results in distorted complex forms. Homogenous strain affects bodies in a regular and uniform manner.

NON-RIGID DEFORMATIONHOMOGENOUSHETEROGENOUSTYPES OF STRAINStrain-* CIA/03/02/2009

KONSEP DASAR STRAIN

Pendekatan homogenous lebih banyak digunakan dalam mempelajari strain, sedangkan Pendekatan strutural domains akan digunakan untuk kasus hetergenous strain Strain-* CIA/03/02/2009

Strain-* BS/03/02KONSEP DASAR STRAINContinuum Mechanics adalah : cabang ilmu moderen yang mempelajari strain berdasarkan pada sifat mekanik dari benda yang berubah secara perlahan dan kontinyu. Cabang ilmu ini banyak digunakan karena : Pendekatan matematis untuk deformasi yang discontinous sangat rumit Untuk skala yang tepat, pendekatan Continuum Mechanics sangat baik

Strain-* BS/03/02Strain Homogen dan Strain HeterogenStrain heterogen dicirikan dengan bentuknya yang tidak teratur dan tidak seragam. Strain heterogen diakibatkan oleh garis paralel sebelum terbentuk strain yang tidak paralel setelah strain terbentuk, sehingga bentuk strainnya semakin kompleks.Strain homogen dicirikan dengan bentuknya yang teratur dan seragam. Strain homogen diakibatkan oleh garis paralel sebelum strain akan paralel juga setelah strain itu terbentuk, sehingga dimensi strainnya tetap samaSuatu rumus matematis pada strain umumnya merumuskan suatu bentuk strain yang homogen, dan untuk mengetahui suatu volume dari strain yang heterogen diketahui dengan cara membagi strain heterogen tersebut ke dalam bagia-bagian kecil yang homogen.

MENGUKUR STRAIN Extension : e = (L - Lo) / Lo ----> stretch (S) = L / LoL = panjang akhirLo = panjang awalelongation = e>0 (+) shortening = eY=Z) = bentuk prolate2. Axially symmetric shortening (X=Y>Z) = bentuk oblate3. Plain strain (X>Y = 1 > Z)Progressive deformationFinite strain vs. infinitesimal strainKeterakan (Strain)Strain-* CIA/03/02/2009

(Davis and Reynolds, 1996)STRAIN CALCULATIONStrain-* CIA/03/02/2009

S1 = Maximum Finite StretchS3 = Minimum Finite Stretch(Davis and Reynolds, 1996)Strain-* CIA/03/02/2009

STRAIN TENSOR (The Principal Axes)Strain-* CIA/03/02/2009

Persamaan Strain EllipseStrain-* CIA/03/02/2009

Kasus DeformasiPeregangan suatu garis (e)Strain-* CIA/03/02/2009

Lingkaran Mohr untuk Finite StrainOtto Mohr (1882) generated Mohr diagram strain. A diagram representing systematic variation changed of quadratic elongation and shear strain.Strain-* CIA/03/02/2009

Mohr circle for Finite StrainEquationCenter of the circleRadius of the circleStrain-* CIA/03/02/2009

DEFINING Ymax dan gmaxStrain-* CIA/03/02/2009

Mohr Strain Diagram (Davis and Reynolds, 1996)Strain-* CIA/03/02/2009

HOMOGENOUS DEFORMATIONStrain-* CIA/03/02/2009

Progressive Deformation(Davis and Reynolds, 1996)Strain-* CIA/03/02/2009

STRAIN HISTORYStructural development in competent layerbased on orientation of S1, S2 and S3Scale FactorStrain-* CIA/03/02/2009

FINITE AND INFINITESIMAL STRAIN

FINITE AND INFINITESIMAL STRAINStrain-* CIA/03/02/2009

Strain-* CIA/03/02/2009

Strain-* CIA/03/02/2009

EDGE DISLOCATIONStrain-* CIA/03/02/2009

Strain-* CIA/03/02/2009

Strain Measurement Geological Map Geologic Cross-section Seismic Section Outcrop Thin SectionKnowing the initial objects Shape Size OrientationStrain-* CIA/03/02/2009

Strain Field DiagramStrain-* CIA/03/02/2009

Special Types of Homogenous StrainA. Axial symmetric extension (X>Y=Z) or Prolate uniaxialB. Axial symmetric shortening (X=Y>Z) or Oblate uniaxialC. Plane strain (X>Y=1>Z) or Triaxial ellipsoidFlinn DiagramStrain-* CIA/03/02/2009

Flinn DiagramStrain-* CIA/03/02/2009

STRESS vs STRAINStrain-* CIA/03/02/2009

Relationship Between Stress and Strain Evaluate Using Experiment of Rock Deformation Rheology of The Rocks Using Triaxial Deformation Apparatus Measuring Shortening Measuring Strain Rate Strength and DuctilityStrain-* CIA/03/02/2009

Stress Strain Diagram Onset plastic deformationRemoval axial loadPermanently strained Plastic deformationRuptureStrain-* CIA/03/02/2009

Effects of Temperature and Differential StressStrain-* CIA/03/02/2009

(Modified from Park, 1989)Deformation and MaterialElastic strainViscous strainViscoelastic strainElastoviscousPlastic strainHookes Law: e = s/E, E = Modulus Young or elasticityNewtonian : s = he, h = viscosity, e = strain-rateStrain-* CIA/03/02/2009

(Modified from Park, 1989)Effect increasing stress to strain-rateStrain-* CIA/03/02/2009

STRESS STRAIN RELATIONSStrain-* CIA/03/02/2009

STRESS STRAIN RELATIONSStrain-* CIA/03/02/2009

BRITTLE AND DUCTILEStrain-* CIA/03/02/2009

Limitation of The Concept of Stress in Structural GeologyStrain-* CIA/03/02/2009

SUMMARY Component of deformation consist of rigid and non-rigid body Rigid Body Deformation (Newtonian Mechanics) : Translation and Rotation Non-Rigid Body Deformation (Continuum Mechanics) : Distortion (shape change) and Dilation (volume change) Three Types of Strain Measurements: Changes in the length of lines Changes in angles Changes in volume All strain calculation are comparing a final with initial state Extension or Elongation defined as: e = DL/Li = (Lf-Li)/Li = Lf/Li-1 e>0 means extension (lengthening) e

**********************************************************************************************************************************************************