An experimental setup for the analysis of analogue deformation experiments using the rotating...

Post on 15-Sep-2016

212 views 0 download

Transcript of An experimental setup for the analysis of analogue deformation experiments using the rotating...

�� ���������� �� � ��� �� ������ �� ���� � ������������������� ���� �� ����� �������� ���

���� � ����� ������ ������ ��� �� �� � ��� ����

���������� ����� �������� ���� ����������� �� ����������� ������� ������ �� ���

�������� !��"�� #$$$% ������� #& ����� #$$'% ������ '( )� #$$'

��������

� ��* ���������� �� � ��� �� ������ �� ��������� �� ���� ���� �� �� ��������� +�� ���*�� �������� ������� �� �����

�������� ��� �� �� ���*�� �������� ���� ��� ������ ���������� ������ �� ���*��� , ���� ���������� �� ���*�� �� "�� �

����� � � ��� �� �� ���� �� ���������� ����� � ����� ��������� �� ���� ���� �� ������������� ���������� -�����

�������� ���� �� ������ *�� ����� ����� � ����� � # ��� �� �� "� ����� � ���� �� ���������� *���� ������ ������������� ��

���� ��������� �� ����.����� � � ����� +��� �� � �� "� ���� � ����� �� ����� ��������� ����� � #$$' /������� -������

��� ��� ����� ���������

��!���0 ����� �������� ���% ����� � ���������% �.���� ��� ������% ,�������� ������% �"��� ������

� ���� ������

+�� ����� �"������� �� �� ��������� �� ���� �.

��� �� �� ����� ������ ������� ��� �� ���������

��������� �� ��� ������ ����� � ������ � �� �

��� ���� ��������������� ����������"��1���� �����.

���� �� ������ "���� � ������ �� ����������� ������

*��� �������� �� ��� ���� ����� ��� 2 ���� �

� ���� 3)���� '45$� '45'� '454% 6�� � ��� '45$% 6��

�� � �������� '45'% 7������ '45'% 8 �� � ��� '45(%

9������� '45(% 8���� '44:% 8��� � ��� '44:% 8��� ��

6��� '44(% ���*��� �� ����� '44(% 8��� �� 9�������

'444; ��� ������� ���� � ����� �� �� �� �� ���� .

��� �� ���� ��� <� �� �=���� �� ���� � ���� �� ������.

���� �� ���������� �� �������� �� ��� ��� ��� ��

���������� ��� ��� ������� <� ��� � ���� �� ������

������ ������ �� ������� � ���* �������� �������

��� �� �� ����������� +��� �� ���� ��� � ����� ��

����.����� � � �"������� �� �� ������������� �����.

��� ����� ������ ��� � ���� ��������� ���������

�� �� ������� �������� ��� ������ �� ��������� ��

��� ������ !��� ��* � ���� 37������ '45'% 9������� '45(%

���*��� �� ����� '44(% ����"������ �� ���*����

'44&% ���*��� � ��� '44&% ���*��� �� ����� '445;

*��� "�� � ��������� ���� ���� �� �������������

�������� ��� ����� ��� ��� ��� �� ����������

��*����� ��� �� ��> ��� �������� �� �� ���������

3���� ���*��� �� ����� '44(; �� ����� ���� 3'? ���

��� ��� ������ )� ���*���� ����� ���� ��; �� ��

���������� � *� �� ��� ��� �� <+@�- �� �+@�-

���������� �� �� � �� "� ���*��� �� ���� 3'445;

�� ���*��� � �� 3'44&;�

+��� ���� ������"�� � ���������� �� � � �� ��"��

�� ������� ��������� ������ ������������� ���������

�� ����� ���� �� ��� ��� �� ���������� � ����.

A�� ����� �����1�� ��� 3� ���� '44&; �� ��� ��

���= ����� *�� 6��.��� ��������� ��� � �� ������.

���� ��� �� -��������� ���*�� �� ��"�� �� �����

������ ���� �� ����� 3��<; A��� *�� ����� ����� �

����� � # ��� ��� �� �.��� ��� ��� ��� ����� �����

+��� ��� �� ���������� �� � �� ������ � ��� ��� ��

� �� �� ���� ���� �� �� �� �� "� ���� ��� �� *��

���� ��������� �����

� ��� ����

+�� "��� ���������� �� � �� ���*� �� ���� '� � ��.

��� ���������� ���������� �� "��� ����A�� � ����

"�� �� ����� ��������� �� �� ���������� ���� �

6��.��� ���������� ��� �� ����� �� �� �������

���������� ���� +�� A��� ���������� �������� �� "���

������� �� ������� *�� �� ��*�� ����� ��������� +��

���� ����� �������� �� ����� "���* �� ����� �����

+�� "��� ������ �� �� ����� ��������� �� ������� �

9� ��� �� -� � �� B������ # 3#$$#; # '@# ?

$'4'.5' 'C$#CD . ��� ���� ��� � #$$' /������� -������ ��� ��� ����� ���������

E<<0 -$'4'.5' '3$';$$$&$.$

***�������������C����C=�� ���

� F������������ ���� +���0�'.4$?.(55.???$% ��0�'.4$?.(5#.4$#$�

�"���# �������$ �� ���G����������"���� �� 3�� � ���;�

���� �� �� ����� ����� �������� ��� 3� ���� '44&;�

�� ������� ��������� �� ��� � ��� �� �� ����� ��

�� ����������� ���������� ���� H � ���� � � � �����

������� <���� �� �� ��� ���� ����� �����

�������� � )��� )���� << ����� �� �� "��� *����

?$ )�1 EF�

� ��������

+�� ����� ��������� �� �� ����C����� �� ��

"��� �� ��������� "� ���*�� �������� ��.�� ��� +��

����� ���������� 3� ���� '44&; � ������ �����

�� � ��� �� ��������� ��� �� '5$� ����� 3#$$ ����;

���� �����.�������� ����� � ��� ��� 3$�4�; ���� ��

�� ��� ����� ��� �� ( $ � 5$ ������ �� # ."� ���� �

35 "�� ��� �� ���� ����� �� "� �; �� � �� ������ ���

��� ������ 7���� � *� �� "� �����"�� � ��� ��� ����� �

�� �� ���� �����"��� � ������ ���� � ���� �� "���

��� ����� ��� ��> ���� ���������� ' )8 �� ������ �

������ ����� ���� �������.�������� ���� � � ��> ����

#$$ )8 �� ������ -���� �� �����"�� ����� ��� ������

��������� ��������� �� #$$ ������ *� �� ��� � �� $ B8

�� �� *����� ���� *�� � ���� �> ������ �� �� �����

�������

<����� �������� � �� �� ����� ��� � ������

%� %&���� �� �#� ' (&���# ��&��&��# )�#*� �+ ,�--�. �+�/�+0# #

���� '� /��������� �� �� ���� ���� ����� �������� ��� �� ��������� ����

%� %&���� �� �#� ' (&���# ��&��&��# )�#*� �+ ,�--�. �+�/�+0 # :

���� #� +�� ������ ����� �� ���� � ��������� �� �� ������ ���� ��������� �� ���������� ���� �������� ������ �� ��� ����� ��� �@/� ����� '

���������� � �� �� �� �� ���������� *���� ����� # �� : �������� ����� :$ �� ':5� ������������ �'@: I ���� � ������� ������ 8'@: I

������� ������ F'@: I ������ ������ ,'@: I �.��� ����� ������� �� ���� � �������� �� /'@: I -����� �� ������

������� ��������� �"���� ��� ��� ������ +�� �

���� �� �� ������� �� �� ������ *���� ���� �� ��

�������� �� �� ��������� A���� �����A�� �������

�� �� 3� ���� '44&;� +��� �����> � ��� ��� �� "���

� ��� � ��������� �� #$$ ������ � ���� ����.

"�� ($$ )8� �.���� �� ���� � ������ �� ��� ���

���� �� ���� � ������� �� ���� � ������� �����

�������� ���� �������.�������� ����� �������� � ��

����� � ����� "� � ��� �� B�������� 3#$$';� +���

�����> � �� �� ��������� ������ � �� ���� �����> �

� ����� "� -�J����� �� , ���� 3'444;� �� F<E �����> �

�� ����"������ �� E �� 3'44:; �� �� ����� ��������

"� E�� 3'44(;�

��� �� ������ ��> ������� �� ���� � ��������� ��

���*�� �� "��� ����A�� � ������ ������ �����A��

��� �������� <� ������� � ���� �� ��� � �� �������

� ������ �� ������� � ����� A���� �� ���*�� �� ��

"���� �� *����� � A�� �������� ���� �� ����� A���

3���� #;� +���� ������ �� *���� � ���� �� ������

����������� ��< ���� �� �� "� ���*�� ���� *���

����� �� EF �� )� ���������� � ������� �����.

����� A�� � �"��� �� �� ����� A��� ���������� � ��

���� � �"��� �� �� ������ � ���* ��� ��� ��������� ��

� � A����

���� 1�2��&� ��������� ����

, ���� ��� �������� �� ������� �� ��� ����� �� ��� .

��� �� ��� �� ��� ���� 3���� #� �'@�:;� +�� ���.

� � ������� �� � ����������� � �� ���� �

����������� ���� � �� ����� *���� ���� � ���� ��

'5$� ����� �� �� ���������� 8� ��������� �� ���� �

�������� ������� ������� � � � �� �������� �� ��

��������� *�� ������ � �� ����� ����� ������ �� ��

������� � ���*� ��� "��� ��������� ��� �����

�������� �� ���� � ������� �� � � � ����� �� ��

���� "�*��� �� �.��� �� �� ���� ��� � �����

����� ��� �� ���� � ������� ����� �������� �������

���� ��������� �� ����� ����� ��� �� ������� �

���*��

���� 1�2��&� ������ ����

+�� ������� �� � ������� �� �������� �� �� ������.

��� A����� � �� �� ��� � �"��� *��� ����� ������ ��

���� � ������� �� �� ��� '5$ �� #$$� ��� ������

������� �� �� ��� ���� �� '@#$$ �� �� "� �����.

����� � ���� ���� ����� 3���� #� 8'@8:;� �� � ����� "�

� ��� �� B�������� 3#$$'; �� ������� �� � �� "�

������� ����� � �� ���� �� ����� �.���� +��� ����

���� ����� �� ���� ���� ��� � ��� �"������� ����� ��

�.����

���� )������� ����

, ���� ��� ������� ������ ������ ������� ��

������� �� ����� *�� � �� �� �����"� �� 3� ���� '44&;

����.���� ������ ���� 3���� #� F'@F:; �� ����� ����

+��� ���� ������ � �� ��� ��� �� ���� ������

�������� "� B�������� �� � ��� 3'445;� <� ��� ����

"���� �� �� �������� ���� "� ������ �� ����� ��.

������ *���� �� ������� �� ����� ���� ��� ���� �

����� ����� ��� �� ������ ����� �� ������ � ��� �

��� ���� "� ���� ������� �� �� ����� �� ������

����� ��������

��+� �"�2�� �����

�.���� �� ��� ��� ��� �� ������ �� �� A��� �� ���*�

���� �� ����� � ����� "� � ��� �� B�������� 3#$$';�

�.���� ��������� �� �������� � ��������� ����� �

�� ��� �� ���� �� �����A�� ��1�� +��� �� "� �������

�� ����� �� ���� � ������� ���� 3���� #� ,'@,:;

�� �� ���� � ������� ����� +��� ����� ��������

����� ������ ��� ���� "� ���� �������� � *��� �

������ �� �.����

��0� ����� ��� �����

� A�� ����� �� -����� �� ��� �� �.��� 3���� #�

/'@/:; �� �� ���� �� ���� *������� �.��� ����� ��

�����A��� �������� �� �� �.��� � �� ������� �

���� � ����� "� � ��� �� B�������� 3#$$';� +�� H

��� ������ �� � ����� "��� �� �������� �� �� ���

�� �� �.��� �� �� ���� �� ����� '5$�� +�� �"�� ��

�� �� ���� ���� � �� �.��� ��� ��� ������� �����

�� ��� �*��� �� 27 �� -/� ��� ���� �� �� ������� ��

�� -����� ���� ��� ��� �� �� ���� ��� ����� *��

�.��� ������ � �� ��� �� ���������� '� �� �������

� �� �� �� ����

� ���� ����������

�����*��� �� ���������� � ���� ���������� �� "�

������ � ���� *� �������� ������ �� ��.�� �� ���������

���*��� � ���.���� ������ ���*� ��� ������ �� ��

����� A���� � *��� � �� ����� ���� �� ������� �.���

������� ���� �� ���� � ������� �� ������� ������

� ��� � +��� H���"���� �� ��> ����� � � �� �� �*��

�����"�� �� �� �� � ��������� � �������� *�

�� ���� � �.��� ����� *��� "�� <������ � ������ ��

"� ������ ���� �� ���*�� ����� ��������� ��� ��

*�� �� ����� �������� ��� � ���*� ��� �� ��� �.

��� �� ���� ��1� �� ����� 3� ��� �� B��������� #$$';�

� ������ ��������

+�� ��������� �� ������ ����� 3���� �� ����� ���� ��

������ ���� � ������� ����; ��� A��� �� � ��

���� �������� �� �� ����� �� �� �> ������ ���� ��� <

�� ������ � �� ���� �� �� A��� �� ���* �� �����

� ���� �� �> ������ ���� ��� �� ����� ������"�� "����

�> ������ �� ������ ����� �� ������ ����� ���� ���

%� %&���� �� �#� ' (&���# ��&��&��# )�#*� �+ ,�--�. �+�/�+0#

���� ���� �� ��� �� ������ ������ ���� �� �� �.

��� ����� ����� # ��� ������ , ���� ���� ����� ������.

���� ���� ���� ��� �� ���������� '$� C�� # ���

������� ������ ������ � "� � �A���� � ������� ����

������

<���� ��� *��� ��������� ���� E��� � <<< $$ )�1

���� �� *�� ( )8 �� ��)� +�� � ��������� ��

������ ���������� ��� ���� �� ������ *�� #$$ ������

��> ���� ���������� ' B8 �� ������� ��� �����

/���� ������ #$$ ���� ������ ����� �� -����� ��

������ *���� �� ����� ��� ���� ������ ����� ��> ����

���������� #$$ )8 �� ������� ����� ����� +��

�* � ��� � �� � ���������� ��������� �� �� )��.

� � �������� �� )��� � ������� �� �� B�����

������ �� ����� "� ����� �� ������ F,� ��� ���� �

�� "� ������� ��� ���� �� ��< ������ < �� �����"�� �

�������� ����� � ��� �� �� ��1�% ��*����� �� ���.

�������� �����"�� ��� �� �� ���� �� ����� ����

� ���� ������

<� ������ � �� ������� �"������ ���������

�� ���� �� ���������� �� � ������"�� "��� ������

��������� �� �� ������������� �������� �� ������.

��� ���� ���� ��� F������������ ��������� �"����

�� ��� ����� *��� ������� ����� ������ ��� �� ���� .

��� �� �� ��� �� ��� ������ � ������ �� ���������� ����

��� �� � �� � ������ �� �������� �� *��� "� ������� ���

����

+��� �� � �� �� ����� "� ���� � ���� ���� �� �����.

���� ���� � �"�� ��� ����� ���� � �������

<�������� �� �� �� �� �� �� � ����� �� �����

�������� ��� �� "� �"���� "� ������� �� � ���

�� ���G����������"���� �� �� "� ������� ��0CC

����������"���� ��C�� ��C��C��'�����

��!��� � �������

+�� ���� *� �� ���� � ��� �� ��� �� �� +�������

-������� ,������ 8���� 6�������� ��� ���� ��������

� ���� �� ����� ���� �� �� ���� E � 8���� 9��� 6��

�� )��� ���*��� �� ����� ��� ��������� �� �

���� ������� �� �� �� ������ 7�� )��� �� ����� ���

��� ���� �� �����* �� ������� � � ��������� +��� *���

*� � ������ "� � 2-/�F ������� B�� � �� � ����

"���������

8���� E�,�� '44:� /��������� ��������� �� �������� ���� ���� ���

E��,� ������ 6���� 6��������� B������� 6������� ''$� #$&�

8���� E�,�� 6��� 9���� '44(� �� ��� � � ������������ ����� ��

������� �� � ���� ���� 1����� +������������ #?(� ' ?@'( �

8���� E�,�� 9������� )�7�� '444� )����.���� 1���� �� ������������

�������� ��������������� 9� ��� �� -� � �� B������ #'� :#:@

:: �

8���� E�,�� 9������� )�7�� E�������� F�7�� '44:� +�� ������ �� �������.

���� ��������� �� ���� ���� ��� 9� ��� �� -� � �� B������ '?�

$:@ ''�

8 ��� 9�E�� 7������ F�9���� )������� 9�F�� '45(� ,����� ���������1���

�� �"��� ���������� � ���� �� ������ ���� ��������� �� ����

9� ��� �� -� � �� B������ 5� 5?&@5&$�

� ���� ��� '44&� � ���� ��.��������� ����� �����1�� ��� ��� ��

���������� ����������� F��� ��� �� B���������� #:� #$:@#$5�

� ���� ��� B��������� 9�-�� #$$'� K �1 �.��� �������� ����������

���� �� ����� �����1�� ����������� 9� ��� �� -� � �� B������

#:� 54?@4$#�

B��������� 9�-�� � ���� ��� '445� /��� ������� �� ���������� �����

���� �� ����� �����1�� ���� F��� ��� �� B���������� # � & ?@

&?'�

����"������� ��E�� E ��� F�� '44:� <������ ���� �� ��������

������ �� > �1 �.��� "� ���� �� ���� ����������� 9� ��� ��

-� � �� B������ '?� :(4@:5#�

����"������� ��� ���*���� )�� '44&� +��� �������� � ���� ����������

�����> � � ��� ��1� �� ������ ���������� �� �"����� 9� ��� ��

-� � �� B������ '4� 5('@5(?�

���*���� )�� ����� )���� '44(� +�� ���� ��� �� ����.����� �� ����.

���� ������"����0 �������� ���� ������ ������� �� > �1 ���� �

3���������;� 9� ��� �� -� � �� B������ '5� (54@&'$�

���*���� )�� ����� )���� '445� +�� ������ �� ���� ��������� �����.

���� �� �������0 ���������� ���� ��"���& ���������� �� ���������.

���� ���������� 9� ��� �� -� � �� B������ #$� (5'@(4 �

���*���� )�� ����� )���� ����"������� ��� '44&� +����� ��. ��

����.��.�������� ������"��� ���� ��� �� ������������ ����.

���0 �������� ���� �� �� ��������� �� ���������� +������������

#5$� 5:@'$(�

9������� )�7�� '45(� B��� "� ���� ������� �� �"��� ���������� ��

������������ �������� ��������������� 9� ��� �� -� � ��

B������ 5� ?#&@? #�

)���� 7�,�� '45$� ���� ����� �� ������.������� �"����0 ��*

���������� ������� 9� ��� �� -� � �� B������ #� '4&@#$#�

)���� 7�,�� '45'� +�� ������ �� ����.�� �������� +������������

&5� '&4@'44�

)���� 7�,�� '454� -��������� ���������� �� ������� �����������

9� ��� �� -� � �� B������ ''� '(:@'& �

E��� L�� '44(� -��������� ����������� ������ ���� 2<� �����

<�0 ,�E��� ,�B� 3/��;� -� � �� B������ �� E������ F��� ����

��� '#:@': � F��� �� )����� �� �� B����������� '?�

-�J������ 8�� , ����� 9�� '444� ,������� � � ���� ���*� �� �������.

����� ���� > �1 I ���������� ��� ���� "� ���� �� � ��� ����

"� ���� ��"����� ������������� ��������� ��������� �� �����

������� 9� ��� !� -� � �� B������ #'� ' &&@' 4$�

6��� 9���� � �������� ��9�� '45'� +�� ���������� �� ���� 1���� �� ����.

��������� ������� +������������ &5� (&&@(5?�

6��� 9���� � �������� ��9�� 8 ���*�� -�/�� '45$� <�.�� � ���� �� ��

��������� �� ������ ���������1��� �� ����"������ �������

9� ��� �� )����� -������ '?� '#:'@'# $�

7������ F�9���� '45'� /��������� ������� �� �"��� ���������� ��

� �������� ���� +������������ &5� ':4@'?4�

%� %&���� �� �#� ' (&���# ��&��&��# )�#*� �+ ,�--�. �+�/�+0 # ?