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题名粒状海冰单轴压缩强度的试验研究
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作者
刘禹博
王庆凯
卢鹏
李志军
黎舸
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机构
大连理工大学海岸和海洋工程全国重点实验室
中国极地研究中心破冰船研究院
国家海洋局北海预报中心
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出处
《船舶力学》
北大核心
2025年第7期1100-1112,共13页
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基金
国家自然科学基金资助项目(42276242,52192692,52192690)
辽宁省兴辽英才计划项目(XLYC2007033)。
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文摘
为探究粒状海冰力学性质,本文进行粒状海冰平行冰面方向的单轴压缩强度测试,其中试验时的应变速率为10^(-5)~10^(-2)s^(-1),温度分别为-3℃、-5℃、-7℃、-10℃和-15℃。试验结果表明,在韧性区内,粒状海冰单轴压缩强度随应变速率的增加而增加;在脆性区内,则随应变速率的增加而降低;而在韧脆过渡区内,其强度达到峰值。将冰温-峰值强度曲线与历史数据作比较,发现渤海粒状海冰峰值压缩强度较低,粒状海冰峰值压缩强度随冰温降低而上升,且上升趋势逐渐变缓,反映出海冰晶体结构对其力学性质的影响。引入孔隙率的概念,并据此得到宽应变速率区间粒状海冰单轴压缩强度随应变速率和孔隙率变化的统计关系曲面,随后将这一结果与北极融冰期粒状海冰进行比较分析,最后讨论了渤海海冰与极地海冰力学性质统一数学描述的可行性。
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关键词
海冰
粒状晶体
单轴压缩强度
冰温
应变速率
孔隙率
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Keywords
sea ice
granular structure
uniaxial compressive strength
ice temperatures
strain rate
porosity
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分类号
O346.4
[理学—固体力学]
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