Методы исследования
При сжатии лед демонстрирует различные сценарии раз-
рушения:
сдвиг
(shear fault) и расщепление (splitting). При
плоском сдвиге (рисунок 1а) возникают наклонные пло-
скости разрушения (прочерченные фломастером). Расще-
пление (рисунок 1б) характеризуется выкалыванием вер-
тикальных «щепов» в стороны, из-за большого количества
макротрещин [5].
Как показано на графике (рисунок 2), в зависимости от ско-
рости деформирования различаются режимы вязкого разру-
шения и хрупкого разрушения [6]. На оси абсцисс Ох верти-
кальной чертой показа граница, разделяющая эти два режима
разрушения морского льда
f
ε
. Условно эта величина принята
равной
3
1
10
f
c
−
−
ε =
.
Показанные выше сценарии разрушения образцов, оба,
оказывается, будут соответствовать вязкому разрушению. не-
смотря на то, что результаты двух экспериментов различа-
ются [7, 8]. Это связано с тем, что при разрушении образец про-
должает нести нагрузку. И довольно долго. Даже для такого
классического случая цилиндра лед может демонстрировать
различные сценарии поведения [9].
Лед очень удобный материал. Будучи в тонких срезах на
пульверизаторе, четко выделяется структура. Можно посчи-
тать форму зерен, которые, в отличии от металла, большие: для
озерного льда эти размеры могут достегать 10 см, а для морского
льда размер колеблется от долей миллиметра и до 5 мм. На гра-
фике (рисунок 3) показаны два режима (I и II) разрушения льда,
применительно к графику прочности [10, 13].
Обратный корень из диаметра зерна показывает, что более
крупные зерна будут лежать ближе к нулю, а более мелкие
зерна, наоборот, буду лежать в области за единицу. Видно, что
первый участок зависимости прочности от зерен характери-
зуется плотностью зарождения дефектов. Это хорошо описы-
вается законом Холла-Петча [11]. А второй, для более мелких
зерен, определяется ростом трещин [12]
Достарыңызбен бөлісу: |