海冰强度对应变速率敏感性及其演化模式 被引量：7

1

作者 李洪升 杜小振 岳前进 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期686-690,共5页

海冰对应变速率变化较敏感,在不同应变速率范围内可表现出不同的力学行为和强度特性.如辽东湾海冰在低应变速率下(ε.<1.0×10-3s-1),表现为连续体特征,其变形行为符合流动定律;在高应变速率下(ε.>3.0×10-3s-1),表现为... 海冰对应变速率变化较敏感,在不同应变速率范围内可表现出不同的力学行为和强度特性.如辽东湾海冰在低应变速率下(ε.<1.0×10-3s-1),表现为连续体特征,其变形行为符合流动定律;在高应变速率下(ε.>3.0×10-3s-1),表现为脆性体特征,强度特性可用断裂力学理论描述;在韧-脆转变的范围内(1.0×10-3s-1<ε.<3.0×10-3s-1),海冰强度达到最大值.因此在不同应变速率段,海冰强度具有不同的本构模型.用海冰演化模式对辽东湾海冰(T=268K,d=7.0mm)进行了数值计算,结果与实验值十分吻合,说明该演化模式是有效的. 展开更多

关键词 冰力学 海冰强度 应变速率 敏感性 演化模式 韧-脆转变 断裂力学 本构模型

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动冰力模型试验及发展 被引量：2

2

作者 宋安 黄焱 +1 位作者 史庆增 时忠民 《中国海上油气（工程）》 2003年第4期25-28,31,共5页

随着冰力学的发展 ,静冰力模型试验从试验理论到试验技术及后处理技术都已日趋成熟 ,然而迫切需要掌握的动冰力模型试验还处在初步探索阶段。对国际上已进行的动冰力模型试验进行了介绍和总结 。

关键词 动冰力 模型试验 冰力学 静冰力模型试验 冰激振动 模型律 海洋石油开发

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冰上石笼自然沉排的冰热力学和力学理论及应用 被引量：3

3

作者 李春江 李志军 +3 位作者 杨宇 王庆凯 张宝森 邓宇 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期445-455,共11页

为了有效实施冰上石笼的自然沉排,2020—2021年冬季在黄河什四份子弯道开展了现场试验。综合该冬季气象资料、石笼沉排周边冰面变形观测资料、实测冰厚资料以及以往冰力学成果,得到黄河什四份子石笼自然沉排试验期间的冰-水界面热通量9.... 为了有效实施冰上石笼的自然沉排,2020—2021年冬季在黄河什四份子弯道开展了现场试验。综合该冬季气象资料、石笼沉排周边冰面变形观测资料、实测冰厚资料以及以往冰力学成果,得到黄河什四份子石笼自然沉排试验期间的冰-水界面热通量9.06 W/m2和冰层长期载荷下承载力衰减系数0.08,构建包含冰厚、冰温和衰减时间的冰层承载力表达式。在此基础上,按照黄河冰上石笼自然沉排施工时间120 h计算,给出黄河宁蒙段无缺陷冰层和有缺陷冰层实施冰上石笼自然沉排的冰厚、气温组合安全分界条件,并建议含有气泡、泥沙和细小裂缝的小缺陷冰层,施工安全冰厚增加10%;当冰内裂缝深度超过冰厚50%或裂缝内有水流的大缺陷冰层,施工安全冰厚增加40%。 展开更多

关键词 黄河冰 冰热力学 冰力学 承载力 石笼自然沉排

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CSSRC小型冰水池中海冰模拟与测试研究 被引量：4

4

作者 田于逵 季少鹏 +3 位作者 王迎晖 国威 寇莹 刚旭皓 《海洋环境科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期277-286,共10页

中国船舶科学研究中心(CSSRC)新近建成了一座小型冰水池(SIMB),用于冰相关的基础研究,诸如冰模拟、冰力学性能测试以及冰与结构相互作用研究等。该冰水池主尺度为8 m(长)×2 m(宽)×1 m(深)。模型冰为低浓度氯化钠水溶液冷冻制... 中国船舶科学研究中心(CSSRC)新近建成了一座小型冰水池(SIMB),用于冰相关的基础研究,诸如冰模拟、冰力学性能测试以及冰与结构相互作用研究等。该冰水池主尺度为8 m(长)×2 m(宽)×1 m(深)。模型冰为低浓度氯化钠水溶液冷冻制作而成的柱状盐冰。制冷系统可精确地控制室内降温、冷冻和回温过程,制冰过程伴有冰晶播撒和微气泡控制。对一系列模型冰物理和力学性能的测量及微观结构的观测,验证了小型冰水池设计满足功能要求,为冰相关的基础研究提供了一个有效的平台。 展开更多

关键词 冰水池 模型冰 制冰 冰力学 测试

原文传递

修正内聚区长度计算公式在冰Ⅰ型裂纹扩展中的应用 被引量：4

5

作者 倪宝玉 徐莹 +2 位作者 黄其 尤嘉 薛彦卓 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2022年第3期58-66,共9页

[目的]内聚区长度是处于破坏边缘的内聚力单元长度与其连接的其他内聚力单元长度之和,决定了网格的最大尺寸。精确估算内聚区长度并合理划分网格是影响计算精度的重要因素。[方法]为此,基于J积分的部分假设和已有的研究成果,在原有的内... [目的]内聚区长度是处于破坏边缘的内聚力单元长度与其连接的其他内聚力单元长度之和,决定了网格的最大尺寸。精确估算内聚区长度并合理划分网格是影响计算精度的重要因素。[方法]为此,基于J积分的部分假设和已有的研究成果,在原有的内聚区长度计算公式中增加关于长厚比的修正函数,然后将修正后的内聚区长度计算公式应用于冰力学模型,再基于有限元法建立双悬臂梁数值模型进行模拟,并与试验结果进行对比,以验证修正后内聚区长度计算公式的精确性。[结果]研究表明,在一个内聚区长度内至少存在4个内聚力单元才能较精确地描述断裂过程。相关结果应用于三点弯曲试验模型模拟的结果显示,断裂点的极限载荷误差为2.9%且在合理范围内。[结论]修正后的内聚区长度公式更适用于冰材料。 展开更多

关键词 冰力学 内聚力单元法 内聚区长度 网格划分 三点弯曲试验

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近场动力学在冰区船舶与海洋结构物中的应用进展与展望 被引量：2

6

作者 薛彦卓 刘仁伟 +1 位作者 王庆 倪宝玉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2021年第5期1-15,63,共16页

近场动力学作为一种非局部理论,能够通过键的失效来自发模拟材料的失效、破坏,其在海洋工程领域已取得初步的研究成果,尤其是在冰区船舶与海洋工程领域,更显出了该方法的优越性。为了更好地了解近场动力学在冰区船舶和海洋工程中的应用... 近场动力学作为一种非局部理论,能够通过键的失效来自发模拟材料的失效、破坏,其在海洋工程领域已取得初步的研究成果,尤其是在冰区船舶与海洋工程领域,更显出了该方法的优越性。为了更好地了解近场动力学在冰区船舶和海洋工程中的应用,对近场动力学在冰区船舶与海洋工程应用中的问题进行梳理,主要包括冰材料本构模型、冰−结构作用模型、冰−水耦合方法、结构物力学模型、水下爆炸破冰应用及结构表面覆冰除冰的应用等。同时,在全面回顾已有研究成果的基础上,分析其特点和面临的挑战,探讨相应的解决思路和未来的研究方向。 展开更多

关键词 近场动力学 冰力学 冰−结构物作用 冰−水耦合

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冰力学实验变形测量与试验机系统刚度影响 被引量：2

7

作者 岳前进 毕祥军 +1 位作者 常成 彭万巍 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1995年第S1期140-146,共7页

通过现场和室内对海冰及人造多晶冰的单轴压缩实验,分别对冰变形测量方法和试验机加载控制系统引起的测量误差进行了讨论。给出了试验机系统刚度影响的修正方法。指出了在严格的冰力学实验中直接测量试样表面变形并在试验机上对加载进... 通过现场和室内对海冰及人造多晶冰的单轴压缩实验,分别对冰变形测量方法和试验机加载控制系统引起的测量误差进行了讨论。给出了试验机系统刚度影响的修正方法。指出了在严格的冰力学实验中直接测量试样表面变形并在试验机上对加载进行闭环反馈控制的必要性。 展开更多

关键词 冰力学 实验方法 变形测量 试验机刚度

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人类与冰

8

作者 王容兰 《科学与生活》 2002年第8期28-29,共2页

关键词 成因 冰力学 冰力试验 冰工程实验 开发利用

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冰力学研究近况——第14届国际近海力学与极区工程学术会议与会随感

9

作者 沈梧 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 1995年第S1期1-5,共5页

概要介绍了第14届国际近海力学与极区工程学术会议概况及国内外关于冰力学的研究现状和发展战略。

关键词 冰力学 研究现状 发展战略

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美国在冰力学方面的研究：1987—1990

10

作者 何晓华 《现代科技译丛（哈尔滨）》 1995年第4期69-74,共6页

本文编辑了美国于１９８７－１９９０年间，在冰力学方面的主要研究成果，并力求进一步加强对海冰相互作用的理解。本文包括了冰－结构和冰－冰相互作用研究的两个方面，并希望能从一个方面的认识而对另一方面的发展加以补充。在冰－结... 本文编辑了美国于１９８７－１９９０年间，在冰力学方面的主要研究成果，并力求进一步加强对海冰相互作用的理解。本文包括了冰－结构和冰－冰相互作用研究的两个方面，并希望能从一个方面的认识而对另一方面的发展加以补充。在冰－结构相互作用的研究工作中将有意限定在冰的水平运动对竖式结构的撞击方面。这些结果很容易推广到冰与冰相互作用的研究中去。 展开更多

关键词 冰 冰力学 结构 相互作用

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本构型与结构型冰力学研究综述

11

作者 沈梧 《国际学术动态》 1990年第2期63-67,75,共6页

关键词 冰力学 本构型 结构型

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静冰力学模型试验的相似比尺问题探讨 被引量：10

12

作者 汪恩良 刘兴超 常俊德 《冰川冻土》 CSCD 北大核心 2015年第2期417-421,共5页

分析冰盖形成的热力学模型,推导出室内模型试验的相似比尺.模拟野外降温过程,在低温实验室内进行静冰压力模型试验,研究实验室模拟静冰压力产生过程的可行性.结果表明:实验室模拟最大冰厚39.8 cm,试验历时387.4 h,冰的冻结过程符合天然... 分析冰盖形成的热力学模型,推导出室内模型试验的相似比尺.模拟野外降温过程,在低温实验室内进行静冰压力模型试验,研究实验室模拟静冰压力产生过程的可行性.结果表明:实验室模拟最大冰厚39.8 cm,试验历时387.4 h,冰的冻结过程符合天然规律;实验室目前难以模拟融化过程中天然状态的太阳辐射,有待进一步改进降温制度.模拟试验的冰压力最大值出现在升温阶段,与温升率相关,温升率越大,静冰压力值越大;当环境温度升至0℃左右时,静冰压力达到最大值,随后迅速消散,符合水库冰过程观测结果. 展开更多

关键词 静冰力学 模型试验 相似比尺 试验研究

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冰致自激振动测量与机理解释 被引量：8

13

作者 岳前进 郭峰玮 +1 位作者 毕祥军 许宁 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期1-5,共5页

在海洋平台上观测到了冰致结构的稳态振动,以及冰力和平台响应间的频率锁定现象.通过对实测数据和冰与结构相互作用的破碎机理分析,证明冰致稳态振动属于自激振动.给出了产生冰致自激振动的条件,提出了冰致自激振动的物理机制,指出冰致... 在海洋平台上观测到了冰致结构的稳态振动,以及冰力和平台响应间的频率锁定现象.通过对实测数据和冰与结构相互作用的破碎机理分析,证明冰致稳态振动属于自激振动.给出了产生冰致自激振动的条件,提出了冰致自激振动的物理机制,指出冰致自激振动发生在冰加载速率的韧脆转变区,整个过程中冰内裂纹的形成与扩展受到了结构运动速度的控制.冰内部的微裂纹行为是解释与描述冰致自激振动的关键要素. 展开更多

关键词 自激振动 冰致振动 振动测量 冰力学行为 微裂纹行为

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新工科背景下《极地冰力学》课程建设与教学实施

14

作者 韩月 周宏 朱信尧 《产业与科技论坛》 2023年第17期190-192,共3页

《极地冰力学》是培养适应国家极地建设需求的专业型及复合型人才的重要基础课程。通过分析极地冰力学课程建设背景,明确了课程建设目标及教学内容。通过精编前沿教材、打造专家化教学团队、构建冰力学虚拟仿真实验教学系统、建设多媒... 《极地冰力学》是培养适应国家极地建设需求的专业型及复合型人才的重要基础课程。通过分析极地冰力学课程建设背景,明确了课程建设目标及教学内容。通过精编前沿教材、打造专家化教学团队、构建冰力学虚拟仿真实验教学系统、建设多媒体资源等完成课程资源建设。采用抛锚式教学策略等创新教学方法与理念,提升教学效果,以期培养学生总结分析能力、创新能力、团结协作能力及动手实践能力。讨论了课程特色与创新,为“新工科”背景下课程建设提供参考。 展开更多

关键词 极地冰力学 课程建设 “冰上丝绸之路”

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基于超声波的淡水冰力学性能参数研究 被引量：4

15

作者 李艳 常晓敏 +1 位作者 窦银科 马春燕 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第3期36-40,共5页

针对我国内陆北方水库湖泊的冬季冰对岸的侵蚀破坏现象,需对湖冰的冰力学性质进行深入研究。该研究采用非线性高能超声波测试系统对淡水冰样进行测量,分析淡水冰状态逐渐降温过程和淡水冰状态逐渐升温过程,超声横波波速,超声纵波波速,... 针对我国内陆北方水库湖泊的冬季冰对岸的侵蚀破坏现象,需对湖冰的冰力学性质进行深入研究。该研究采用非线性高能超声波测试系统对淡水冰样进行测量,分析淡水冰状态逐渐降温过程和淡水冰状态逐渐升温过程,超声横波波速,超声纵波波速,淡水冰力学性能参数在不同温度下变化规律。淡水冰样温度从0℃降为–30℃过程中,超声波横波波速,纵波波速和冰样力学性能参数,包括杨氏模量,剪切模量,体积模量,均随着温度的降低而增大。研究结果表明,淡水冰样温度从–30℃升为0℃过程的各参数变化规律,与冰样温度从0℃变化为–30℃过程一致,且同一温度下,两个过程数值接近。 展开更多

关键词 超声波检测 冰力学性能参数 弹性模量 超声波速

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河道中水内冰演变的数值计算 被引量：45

16

作者 吴剑疆 茅泽育 +1 位作者 王爱民 张磊 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期702-705,共4页

水内冰的形成演变与冰塞形成密切相关,而冰塞常造成严重的凌洪灾害。为此研究并建立了河道中水内冰形成及演变的垂向二维紊流数学模型,应用模型对敞露河道水内冰演变过程及水温和体积分数分布规律进行了数值实验。数值模型中,假定水内... 水内冰的形成演变与冰塞形成密切相关,而冰塞常造成严重的凌洪灾害。为此研究并建立了河道中水内冰形成及演变的垂向二维紊流数学模型,应用模型对敞露河道水内冰演变过程及水温和体积分数分布规律进行了数值实验。数值模型中,假定水内冰的初始成核源于水表面冰晶籽的质量交换,冰晶粒径的演变取决于冰晶与周围水体间的热交换。根据原型观测结果,水内冰冰晶的形状假定为薄圆盘状。计算结果表明,水内冰体积分数沿水深呈指数分布,且沿程持续增加,而水温沿程出现最小值。这些结果与理论分析相符,说明该模型能较好地模拟河道中水内冰的演变。 展开更多

关键词 河道 水内冰演变 河冰水力学 数值计算 冰塞 垂向二维紊流数学模型

原文传递

天然河道冰塞演变发展的数值模拟 被引量：36

17

作者 茅泽育 吴剑疆 +1 位作者 张磊 张瑞廷 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期700-705,共6页

应用河流动力学和热力学等原理,建立了冰塞形成及演变发展的冰水耦合的综合动态数学模型,并利用黄河河曲段原型实测资料进行了验证,同时对冰塞体厚度和水位的演变规律进行了研究分析。计算结果表明:提出的数值模型能较好地模拟河道封冻... 应用河流动力学和热力学等原理,建立了冰塞形成及演变发展的冰水耦合的综合动态数学模型,并利用黄河河曲段原型实测资料进行了验证,同时对冰塞体厚度和水位的演变规律进行了研究分析。计算结果表明:提出的数值模型能较好地模拟河道封冻过程中冰塞体的发展演变过程。 展开更多

关键词 天然河道 河道冰塞 河流冰情 凌汛 数值计算 河冰水力学

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河渠冰水力学、冰情观测与预报研究进展 被引量：40

18

作者 杨开林 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期81-91,共11页

冰情预报是进行防凌指挥、调度、决策的重要科学依据,也是一项复杂的系统工程,涉及冰水力学、热力学、气象及人工智能等学科。本文回顾了近几十年来冰水力学基础理论、模型实验和原型观测、冰情预报等方面的研究进展,包括:冰盖下流动的... 冰情预报是进行防凌指挥、调度、决策的重要科学依据,也是一项复杂的系统工程,涉及冰水力学、热力学、气象及人工智能等学科。本文回顾了近几十年来冰水力学基础理论、模型实验和原型观测、冰情预报等方面的研究进展,包括:冰盖下流动的糙率计算,冰盖、冰塞、冰坝形成发展的理论研究及数值模拟,模型实验、原型观测典型成果,探地雷达、超声波技术、摄影、摄像、遥感、无人机航拍等现代冰情观测技术的发展与应用等。在此基础上,总结和归纳出研究现状及存在的一些急需解决的科学问题。 展开更多

关键词 冰情预报 冰水力学 模型实验 原型观测

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封冻河道的阻力研究 被引量：35

19

作者 茅泽育 马吉明 +1 位作者 佘云童 吴剑疆 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期59-64,共6页

冰盖引起的流动阻力是研究河冰生消演变及其运动规律的关键问题之一 .封冻阻力使河流水位壅高、过流能力降低、水位流量关系改变 .本文应用Prandtl半经验紊流理论 ,推导得到封冻河道水力要素间的理论关系表达式 ,并对冰盖影响区与床面... 冰盖引起的流动阻力是研究河冰生消演变及其运动规律的关键问题之一 .封冻阻力使河流水位壅高、过流能力降低、水位流量关系改变 .本文应用Prandtl半经验紊流理论 ,推导得到封冻河道水力要素间的理论关系表达式 ,并对冰盖影响区与床面影响区的交界位置进行了分析讨论 ;对由流速分布推算冰盖及河床糙率的计算方法进行了研究 ,并与现场实测资料进行了验证 . 展开更多

关键词 封冻河道 流动阻力 糙率 流速分布 河冰水力学

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长距离输水渠道冰期运行控制研究 被引量：22

20

作者 穆祥鹏 陈文学 +2 位作者 崔巍 郭晓晨 王琦 《南水北调与水利科技》 CAS CSCD 2010年第1期8-13,共6页

高纬度地区的渠道在冬季往往采用冰盖下输水,保证冰盖的稳定性是渠道冬季安全输水的前提条件。目前,渠道在冬季的运行控制多依靠经验,开展长距离渠道冰期运行控制研究对实现冰期安全输水是十分重要的。利用数值模拟的方法分析了长距离... 高纬度地区的渠道在冬季往往采用冰盖下输水,保证冰盖的稳定性是渠道冬季安全输水的前提条件。目前,渠道在冬季的运行控制多依靠经验,开展长距离渠道冰期运行控制研究对实现冰期安全输水是十分重要的。利用数值模拟的方法分析了长距离输水渠道的冰情和水情的变化过程,根据渠道内的冰情演变特性,提出冬季渠道应采用闸前常水位方式运行。鉴于气象预报以及冰情预报可能存在的不确定性,提出采用水位-流量串级的反馈控制算法,建立了渠道冰期运行控制模型,并在控制器内加入解耦环节,以提高渠道的控制效果。并通过南水北调中线干渠的数值模拟实验,对渠道冰期运行控制模型的控制效果进行了验证。结果表明,该冰期运行控制模型可以实现渠道冬季安全、适时、适量的供水目标。 展开更多

关键词 冰水力学 冰期输水 南水北调中线工程 数值模拟 渠道

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