基于Mohr-Coulomb准则的黏弹-塑性海冰动力学本构模型

摘要：

针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移、重叠和堆积特征,在连续介质力学基础上建立了一个黏弹-塑性海冰动力学本构模型.该模型主要包括四部分,即海冰在屈服前的Kelvin-Vogit黏弹模型、海冰塑性屈服的Mohr-Coulomb准则、屈服后相关联的正交流动法则和影响海冰强度的静水压力.采用黏弹-塑性本构模型对规则海域内的海冰堆积过程进行了数值试验,其结果与传统黏塑性模型、改进的黏塑性模型和经典冰坝理论的解析解相符,可合理地模拟海冰堆积的动力过程.为进一步检验该黏弹-塑性本构模型的适用性,对渤海海冰的动力过程进行了48 h的数值模拟,计算结果与海冰卫星遥感现场观测资料一致.通过与传统的黏塑性和改进的黏塑性模型结果的对比分析,进一步验证了黏弹-塑性模型在中小尺度海冰动力学模拟中的可靠性.在以上海冰堆积的数值试验和渤海海冰动力学模拟中均采用了光滑质点流体动力学(SPH)方法.

关键词：海冰动力学、本构模型、黏塑性、黏弹-塑性、Mohr-Coulomb准则

所属期刊栏目：27

分类号：P731.15(海洋基础科学)

资助基金：国家自然科学基金40206004;美国科学基金INT-9912246

在线出版日期：2005-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：19-30