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论文类型：期刊论文

第一作者：宋洪芳

合写作者：隋俊鹏,刘煜,李子牛,王兆宇,陈海军,陈晓东

发表时间：2019-08-23

发表刊物：海洋预报

收录刊物：PKU

卷号：36

期号：4

页面范围：52-59

ISSN号：1003-0239

关键字：海冰;脆性破坏;加载方向;单轴压缩强度;现场试验

摘要：对渤海的柱状海冰开展了系统的现场单轴压缩试验.在试验过程中,分别采用垂直于(水平加载)/平行于(竖直加载)冰晶的两种加载方向.同时,通过改变加载速率的方式研究了应变速率对压缩强度的影响.在测试结果中,结合试样的应变、应力以及裂纹特征分析了脆性破坏模式下海冰单轴压缩强度特征.试验结果表明:平行于冰晶方向的加载强度约为垂直于冰晶方向强度的3倍,并且两种加载方向的海冰单轴压缩强度均随加载速率的提高而降低.破坏模式的分析表明:脆性破坏主要由裂纹的发展所主导.随着加载速率的提高,海冰的破坏过程由单次破碎向多次破碎转变从而弱化了压缩强度.由于裂纹更容易在晶界处发展,不同加载方向下的裂纹特征以及最终的破坏模式有所区别.水平加载下的破坏模式以剪切形式为主,而竖直加载时主要发生柱状冰晶的屈曲破坏.屈曲破坏更容易发生在冰晶内部而表现出较高的压缩强度,因此竖直压缩强度更高.