卤水体积和应变率影响下的渤海海冰单轴压缩强度分布
2021-09-09隋俊鹏李宝辉赵倩王兆宇何帅康付鹏博何文全
海洋预报 2021年4期
隋俊鹏,李宝辉,赵倩,王兆宇,何帅康,付鹏博,何文全
(1.国家海洋环境预报中心,北京 100081;2.辽宁省海洋预警监测中心,辽宁沈阳 110001;3.大连理工大学,辽宁大连 116024;4.营口市海洋预警监测中心,辽宁营口 115007)
1 引言
每年冬季我国渤海均受到不同程度的海冰影响,海冰成为渤海海上运输、水产养殖及油气开采等活动的主要威胁[1]。海冰受风、浪和流等环境因素的影响可发生漂移运动[2],并与海冰覆盖区域内的海洋平台和风机等固定式结构发生作用,严重时可能导致结构产生不可逆的损伤,造成严重的经济损失[3]。挤压破坏是海冰与直立结构作用最常见的破坏模式,其破坏过程与海冰的压缩强度密切相关,因此研究海冰单轴压缩强度对冰区结构的确定有重要意义[4]。
海冰的内部结构复杂且包含固态冰晶、盐水与空气组分,因此其力学性质受多种因素影响。通常可采用试验方法对海冰单轴压缩强度进行测试。国内外学者的相关研究表明,加载速率通常被认为是影响海冰单轴压缩强度的主要因素之一[5-7]。Schulson[8]提出了应变率影响下的韧脆转化,并发现压缩强度的最大值会出现在韧性和脆性之间的过渡区[8]。陈晓东等[9-11]研究了不同加载速率下渤海海冰的单轴压缩强度,结合海冰的破坏模式解释了韧脆转化现象的机理。马玉贤等[12]在庄河海域进行了不同海冰温度下的单轴压缩试验,分析了不同温度梯度下的应变速率-压缩强度关系。宋洪芳等[13]研究了加载方向对海冰脆性破坏时单轴压缩强度的影响,并分析了不同加载方向海冰的主要破坏方式。……
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