延性压缩天然冰样

微裂纹四阶段演化

用声发射追踪冰在延性压缩下的微裂纹演化,区分出起裂、稳定扩展、快速扩展和破坏后四个阶段,为冰-结构相互作用研究提供直接损伤判据。

王庆凯 · Kunsen, Liu · Leppäranta, Matti · Cheng, Bin · 霍林生 · Yubo, Liu · 卢鹏 · 李志军

Engineering Fracture Mechanics 2026

参数信息

应变率范围
1e-6–1e-4 s⁻¹
温度范围
-12–-3 °C
声发射传感器数量
4
冰样盐度
0.9 ppt

技术优势

四阶段损伤判据

声发射活动将微裂纹发展分为初始起裂、稳定扩展、快速扩展和破坏后四个阶段,可直接用于识别冰的损伤状态。

应变率判别

低应变率促进长稳定阶段和低能量微裂纹,而高应变率引发弥散高能微裂纹且无稳定阶段,可用于预测冰的变形模式。

温度效应

温度升高增强蠕变并促进弥散低能微裂纹,温度降低抑制蠕变并利于局部高能损伤,为不同热条件下冰的破坏模式提供依据。

应用场景