不同应变率下冰破坏特性的试验研究

发布时间：2017-12-14 20:19

  本文关键词：不同应变率下冰破坏特性的试验研究

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【摘要】：为研究寒区流冰对水工/船舶结构的影响,需要获得不同流速冰载荷的特征,准静态下不同应变率条件下冰材料变形至破坏的特征就成为一项重要的基础性问题。为此,开展了低温环境应变率10-2s-1至10-4s-1下淡水冰的单轴压缩试验。试验发现:随着应变率减小,极限应力由18.51MPa降低至8.44MPa,达到极限应力后,试件承载能力由瞬间消失变为逐渐降低至稳态,试件破坏形貌由劈裂转变为周向膨胀,即由脆性转变为韧性破坏,转变应变率约为10-3s-1;在双对数坐标系中,单轴压缩强度随应变率的增加近似呈线性增大。通过对应力-应变曲线进行积分,给出了不同破坏形式下冰变形至破坏的临界应变能密度,发现脆/韧转变状态下加载至破坏所需能量最大,该能量特征主要由冰中微裂纹的萌生、断面摩擦、再结晶引起。
【作者单位】： 中国工程物理研究院总体工程研究所;中国海洋大学海岸与近海工程研究所;西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室;
【基金】：中国工程物理研究院科学技术发展基金(2014B0101009) 国家自然科学青年基金(11002133)
【分类号】：P75;P731.15
【正文快照】： 1引言寒区流冰撞击水工/海洋结构等事故屡有发生,多个海洋平台因此倾覆,造成大量人员伤亡和巨大财产损失[1-2]。流冰对结构的作用效应,即冰材料的载荷特征,与冰受力变形至破坏的整个过程密切相关,国内外研究者针对不同加载条件下冰材料的力学行为开展了大量工作。文献[3]研究，

本文编号：1289244