Page 38 - 2021年第52卷第9期
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K IC  = (-2.37 + 0.13T  )ln( ) ̇ + 74.01 + 0.47T           （6）
                                                                 ε
                   式（6）的拟合曲面如图 13 所示，随着加载速率的增加，断裂韧度的温度效应随之降低，在速率为
               10 s 时，断裂韧度基本不随温度的变化而变化；随着温度的升高，断裂韧度的速率效应随之降低，
                 -1 -1
               在温度为-50 ℃时，断裂韧度随加载速率变化的趋势最明显。


               4  结论


                   本文基于 DIC 方法，对不同温度和加载速率下黄河冰的断裂性能进行了试验研究，主要结论如
               下：
                  （1）通过 DIC 方法测量得到的 P-CMOD 曲线与应变片测量得到的曲线基本吻合，可将 DIC 方法应
               用于河冰断裂试验的位移测量。
                  （2）在本文研究的温度、速率范围内，试样的断裂模式对温度和加载速率不敏感，但受到晶体结
               构的影响较大，试样表现为脆性断裂，其中，柱状冰试样裂纹走向曲折，断面会发生碎屑崩落，粒
               状冰试样的裂纹清晰且平滑，大多数试样断面在破坏后仍可较好的吻合；在试样的断裂过程中，裂
               纹尖端的张开位移明显大于裂纹的滑开位移，可将Ⅰ型断裂作为研究黄河冰断裂的主要形式。
                  （3）当温度在-10 ℃～-2 ℃、加载速率在 4.46×10 s ～8.93×10 s 范围内变化时，黄河冰的断裂
                                                               -6 -1
                                                                           -4 -1
               韧度值在 35～133 kPam 之间变化，断裂韧度随着温度的升高呈降低趋势，随着加载速率的降低呈线
                                    1/2
               性增长趋势，此外，在相同试验条件下，黄河粒状冰的断裂韧度比柱状冰低 20% ~ 30%。
                  （4）建立了温度、加载速度和断裂韧度的耦合关系式，为进一步分析冰的断裂性能提供了依据和
               参考。


               参   考   文   献：


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