冰的韌脆轉(zhuǎn)變行為研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著我國(guó)近海油氣資源開(kāi)發(fā)的不斷深入，由海冰引起的問(wèn)題越來(lái)越多，對(duì)冰與柔性直立結(jié)構(gòu)的相互作用的研究成為解決這一重大問(wèn)題的關(guān)鍵。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，近海平臺(tái)在海冰的作用下會(huì)發(fā)生自激振動(dòng)現(xiàn)象，并能造成很大的危害。而自激振動(dòng)又恰恰發(fā)生在冰的韌脆轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)。為了研究自激振動(dòng)的產(chǎn)生機(jī)理，建立力學(xué)模型必須研究韌脆轉(zhuǎn)變機(jī)制以及其對(duì)自激振動(dòng)的反饋。 本文首先回顧了國(guó)內(nèi)外關(guān)于韌脆轉(zhuǎn)變以及冰力學(xué)的研究現(xiàn)狀，在總結(jié)前人已有工作的基礎(chǔ)上，闡述了三種國(guó)際上公

2、認(rèn)的韌脆轉(zhuǎn)變模型。 接下來(lái)本文對(duì)韌脆轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)及機(jī)理進(jìn)行了研究。此次單軸壓縮實(shí)驗(yàn)共有6塊冰試樣，在10-3-10-5/s內(nèi)，分別以不同的加載速率加載實(shí)驗(yàn)采用柱狀冰，通過(guò)常應(yīng)變速率的單軸壓縮實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到了典型的韌性與脆性的破壞形式，并得到冰韌脆轉(zhuǎn)變點(diǎn)處的應(yīng)變速率。 本文還對(duì)冰致自激振動(dòng)中冰與柔性直立結(jié)構(gòu)的相互作用進(jìn)行了研究。描述了自激振動(dòng)與冰的頻率鎖定現(xiàn)象，并分相位的對(duì)相互作用的物理過(guò)程進(jìn)行了討論。定性分析了冰振系統(tǒng)中的能量