Введение
ГЛАВА 1. Значение механических характеристик льда и результаты их исследований 12
1.1. Применение механических характеристик льда при проектировании инженерных сооружений 12
1.1.1. Определение нагрузок на инженерные сооружения при их взаимодействии с ледяными образованиями 12
1.1.2. Расчет ледяного покрова как несущей конструкции 15
1.2. Обзор экспериментальных исследований по определению механичес ких характеристик льда 17
1.2.1. Сопротивление льда разрушению при сжатии 17
1.2.2. Модуль упругости и коэффициент Пуассона 29
1.3. Выводы и задачи дальнейших исследований 32
ГЛАВА 2. Физическая сущность механических характерис тик льда и анализ влияющих на них факторов 34
2.1. Двухатомная модель твердого тела и механические характеристики 34
2.1.1. Закон Гука и модуль упругости 36
2.1.2. Текучесть и хрупкость материалов 39
2.1.3. Коэффициент Пуассона 41
2.2. Особенности морского льда и условия испытаний как факторы, определяющие его механические характеристики 48
2.2.1. Природные факторы, определяющие механические характеристики морского льда как поликристалла 48
2.2.2. Условия испытаний и механические характеристики материалов... 52
2.3. Выводы 60
ГЛАВА 3. Исследование влияния гр аничных условий на торцах цилиндрических образцов льда при одноосном сжатии на его механические характеристики 62
3.1. Формирование условий для перехода материалов в предельное состояние при деформировании 62
3.1.1. Статическое решение задачи о растяжении/сжатии стержня и условия перехода материала в предельное состояние 63
3.1.2. Формирование условий для перехода материала в предельное состояние на основе анализа распространения упругих волн 65
3.2. Оценка влияния условий в системе «опорная грань-плита пресса» на напряженно-деформированное состояние и механические характеристики при сжатии цилиндрических образцов 76
3.2.1. Постановка задачи при осевой симметрии 76
3.2.2. Напряженно-деформированное состояние цилиндрических образцов и оценка механических характеристик 81
3.3. Условия на контакте «опорная грань-плита пресса» и виды разрушения образцов 88
3.4. Выводы 92
ГЛАВА 4. Анализ результатов экспериментальных исследований механических характеристик морского льда с позиций теории подобия 94
4.1. Испытания на сжатие как моделирование явлений 94
4.2. Экспериментальные данные по определению механических характеристик льда Охотского моря 101
4.2.1. Приготовление образцов, измеряемые и вычисляемые параметры... 101
4.2.2. Исследования однородности ледяного покрова по толщине . 104
4.2.3. Обработка экспериментальных данных и анализ механических характеристик 111
4.3. Выводы 128
ГЛАВА 5. Совершенствование методикиопределения механических характеристик льда 130
5.1. Совершенствование методики испытаний льда на одноосное сжатие 130
5.2. Методик испытаний льда на одноосное сжатие 132
5.2.1. Отбор, изготовление и подготовка образцов к испытаниям 132
5.2.2. Оборудование 133
5.2.3. Проведение испытаний 133
5.2.4. Измеряемые и регистрируемые параметры 133
5.2.5. Обработка результатов 134
5.2.5.1. Физические параметры льда 134
5.2.5.2. Проверка гипотезы об однородности льда по толщине ледяного покрова 135
5.2.5.3. Механические характеристики льда 137
5.2.6. Оценка применимости теорий прочности ко льду 140
Заключение 142
Список использованных источников 144
