Составная упругопластическая модель с гидростатическим ядром и трещинообразованием для локализации нелинейных деформаций во льду при медленном ударе
Е.К. Гусева1,2, В.И. Голубев1, В.П. Епифанов2, И.Б. Петров1
1Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Россия
guseva.ek@phystech.su
2Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук, Москва, Россия
evp@ipmnet.ru
Ключевые слова: реология льда, упругопластичность, трещинообразование, гидростатическое ядро, нелинейные волны
Страницы: 269-286
Аннотация
В процессе приложения динамических нагрузок лёд демонстрирует сложное нелинейное поведение, зависящее от многих факторов, в том числе и от скорости деформирования. В прикладных задачах актуальными являются низкоскоростные столкновения, в которых лёд проявляет как вязкие, так и хрупкие свойства. Для отражения специфики локального разрушения льда в настоящей работе предлагается составная модель, выделяющая во льду гидростатическое ядро и упругопластическую зону, оставляя материал вдали от области удара упругим. Дополнительно учитывается объёмное трещинообразование. Верификация модели производится на основе сравнения результатов расчётов с лабораторным экспериментом со сферическим индентором. В результате численных расчётов удаётся воспроизвести явления, наблюдаемые в экспериментах. Реконструированы нелинейные волны, отражена волновая природа трещинообразования, получены характерные картины разрушения льда. Рассчитанные деформационные кривые подтверждают возможность качественного описания поведения льда на основной стадии удара.
DOI: 10.15372/SJNM20250303
EDN: NQWIZA
|
