海冰是由冰、空气、卤水、固体盐组成的一种材料
密度:
海冰的密度小于海水的密度,其大小在很大程度上取决于其中的空气量和盐量。
纯水冰:0℃,ρ=918 kg/m^3
海冰:新冰:915-914夏末:860
盐度:每1Kg海冰中所含盐分的克数为海冰的盐度。·海冰盐度与结冰速度、结冰前海水盐度、冰龄有关。·在结冰过程中,大部分盐析出冰晶之外。海冰盐度小于其海水的盐度;在结冰的过程中,T气越低,结冰速度越快,冰层厚度发展越厚,被包围在其中的卤水越多,海冰的盐分越高;·在海冰中,上层结冰速度快,针状轴向混乱,盐度高;下层结冰速度慢,针状轴向垂直排列,盐度小;冰的盐度随冰龄增大而减小。
冰单轴压缩强度试验结果:应力-应变曲线

单轴压缩强度试验曲线(来源于大连理工大学海洋工程环境学课程)
1.脆性:如果加载速率大,则荷载作用时间短,冰表现脆性性质,其压缩强度偏低(①线)。试样多出现剪切形式破坏。
2.粘塑性:如果加载速率小,则荷载作用时间长,多出现鼓胀形式破坏。
3.弹塑性:加载速率介于两者之间,冰的破坏特征以弹塑性为主,压缩强度则高(②线)。试样多出现劈裂形式破坏。
工程上往往是曲线1的形式,海冰在达到极限强度时立即产生脆性失效。
经过文献调研,弹塑性本构模型建立海冰本构模型较为合理。(冰面主要受到垂向载荷)
单轴压缩强度对于应变速率的变化非常敏感,存在着韧性区、脆性区和介于两者之间的韧脆转变过渡区。

应变率与抗压强度曲线

目前学者关于抗压强度和应变率试验数据
多年冰的单轴压缩强度在 7~15MPa 范围内,大于抗拉强度,抗压不抗拉。
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