冰冲击荷载试验研究

• 作者: 崔一诺 张航 卢鹏 解飞 王庆凯 李志军
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 冰 荷载 压缩强度 冲击试验 动能 速度 破坏形式 破冰船
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 25-31
• 页数: 7页
• 分类号: P731.15|U674.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.202008048

摘要

破冰船在破冰航行过程中与冰的作用速度已经超出了传统冰压缩强度试验的范围,为探究撞击作用下冰的破坏机制,于2019—2020年冬季在辽东湾滨海咸水湖取冰,使用自行研发的冰冲击试验机分别在5种冲击速度(1.2、2.5、3.1、3.6、3.9 m/s)、3种冲击头形状(圆盘形、半球形、楔形)以及9种冲击头尺寸(每种形状的冲击头直径或底边长3、5、7 cm)条件下对2种尺寸的冰样(7 cm×7 cm×17.5 cm,13 cm×13 cm×17.5 cm)开展了冲击试验研究.结果验证了试验设备和测试技术的可行性,同时表明大截面冰样受冲击后破坏程度较低,而所承受的冲击荷载较大.冲击头形状是影响冰样破坏形式的重要因素,在冲击动能和试样尺寸一致时,形状导致的试样破坏越严重,冲击荷载将越小.而对于同种类型冲击头而言,冲击速度较小时,冰样无明显破坏,冲击荷载随冲击速度增加而增加;当冲击速度较高时,冰样发生明显破坏,冲击荷载随速度的增加反而减小.