水射流缺陷冰板

承载降近六成

通过水射流诱导的孔型和切缝型缺陷重构冰板应力场，削弱承载能力，为极区水下装备安全出水提供破冰依据。

Xin, Wang · Yuan, G. Y. · 倪宝玉 · 薛彦卓 · 韩端锋

Ocean Engineering 2026

具体参数

孔缺陷下承载能力降低

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技术优势

孔洞缺陷减弱尖峰应力

孔壁微裂纹与几何应力集中共同作用，使完整冰的瞬时脆断转变为渐进韧性破坏。

切缝约束裂纹路径

切缝在运动学上限制裂纹扩展并重构全局应力场，从而稳定降低冰板承载。

高卤水孔隙使断口韧性化

盐水冰中卤水孔隙钝化裂纹尖端，将破坏模式从瞬时脆断变为逐步韧性断裂。

应用场景

• 极地装备破冰：用水射流预加工孔/切缝削弱冰板，让破冰设备更省力。
• 极区水下装备出水：出水前局部破坏冰盖承载，降低碰撞导致的抗压风险。
• 水下机器人安全作业：为机器人出水提供提前弱化的冰面区域，避免直接撞击完整冰块。
• 极区无人系统：无人艇或航行器可利用水射流制造冰缺陷，保障自主上浮安全。