[发明专利]一种海冰韧性-脆性临界加载速率的提取方法

权利要求书

1.一种海冰韧性-脆性临界加载速率的提取方法，其特征在于，所述提取方法基于测试系统实现，测试系统由实验台和控制台组成，二者分离设计，通过数据线连接；其中实验台包括压力传感器、位移传感器、压头、伺服电机、海冰试样，用于加载海冰试样；控制台为核心电器元件，用于控制系统工作和数据采集；在实验台加载过程中，海冰试样实验数据由压力传感器输送到数据采集及系统控制机箱中，通过显示器显示实验过程中数据变化情况；通过伺服电机控制压头加载情况；为避免伺服电机控制系统与数据采集系统在低温环境下无法运行，在实验箱中加入温度控制系统；所述的温度控制系统包括温控加热设备、温度探头，温度探头用于探测控制台内部的温度情况，当控制台内部温度低于预设置时温控加热设备自动开启向系统供热，防止设备在低温下失效，保证其内部电器元件在所需的温度范围内工作而不受现场低温环境影响；当控制台内部温度高于预设置时，温控加热设备不工作；所述提取方法包括以下步骤：

Step 1：将海冰试样加工为50cm×50cm×110cm的统一尺寸；其中50cm边长与柱状海冰冰晶长度方向相一致；

Step 2：通过测试系统对统一尺寸的海冰试样进行单轴压缩，加载方向与110cm边长方向平行；

Step 3：采用恒定的加载速度将海冰试样加载致完全破坏，并记录加载力时程曲线中的最大加载力F_max；计算试样的加载速率与压缩强度σ_max；其中：

其中，A为试样的截面积；L为试样长度；v加载速度；

Step 5：在统一加载速度条件下重复试验n次，并计算压缩强度σ_max的平均值σ_a，其中，n大于等于6；

Step 6：采用不同加载速率进行试验，加载速率的取值方式为：其中，a为在10^-5s^-1至10^-2s^-1之间等间隔取的10个以上的有效值；

Step 7：比较不同加载速率下的平均压缩强度σ_a，当σ_a在临近的5个数据点中为最大值时，则为韧-脆转换的临界加载速率。