Физическое моделирование контакта ледника с ложем (эксперименты)


https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-1-43-52

Полный текст:


Аннотация

Проведены комплексные исследования адгезионной прочности соединения льда с подложкой, предусматривающие анализ амплитудно-частотных характеристик сигналов акустической эмиссии (АЭ) в диапазоне частот от 15 до 20 тыс. Гц. Данные физического моделирования процессов адгезионного разрушения льда подтверждены результатами полевых исследований ледников Центральный Туюксу и Молодежный в Заилийском Алатау. Получена экспериментальная зависимость адгезионной прочности соединения льда с серпентинитом (подложкой) от температуры (от 0 до −25 °С) при осевом сдвиге в условиях стеснения. Показано, что адгезионный контакт лёд–подложка начинает разрушаться намного раньше достижения максимальных напряжений сдвига, причём для участков деформационных кривых (трение покоя и скольжения) получены диаграммы сигналов АЭ в координатах амплитуда–частота–время. Показано влияние соотношения продольных и поперечных сдвиговых напряжений на адгезионную прочность соединения льда с подложкой. В среднем диапазоне частот собственных акустических спектров ледников установлено периодическое уменьшение частоты заполнения сигналов АЭ. Аналогичный эффект смещения сигналов АЭ по оси частот в сторону низкочастотного диапазона получен при испытании образцов пресноводного льда и обусловлен расширением масштаба разрушения. Результаты исследований можно использовать для дистанционного изучения кинетики накопления трещин в придонных слоях ледникового льда.


Об авторах

В. П. Епифанов
Институт проблем механики имени А.Ю. Ишлинского РАН, Москва
Россия


А. Ф. Глазовский
Институт географии РАН, Москва
Россия


Н. И. Осокин
Институт географии РАН, Москва
Россия


Список литературы

1. А.с. 1608600. Способ прогнозирования лавинной опасности / Епифанов В.П., Кузьменко В.П. Приоритет изобретения от 16 мая 1988 г. Зарегистрировано в Государственном реестре изобретений СССР 22 июля 1990 г. Бюл. No 43 от 23.11.90.

2. Виноградов С.Д. Акустический метод в исследованиях по физике землетрясений. М.: Наука, 1989. 178 с.

3. Гольдштейн Р.В., Епифанов В.П. К измерению адгезии льда к другим материалам // Вестн. Пермского гос. техн. ун-та. 2011. No 2. С. 28–41.

4. Епифанов В.П. Разрушение поликристаллического льда // ДАН. 1982. Т. 267. No 6. С. 1364–1367.

5. Епифанов В.П. Разрушение льда при ударных взаимодействиях // ДАН. 1985. Т. 284. No 3. С. 599–603.

6. Епифанов В.П. Разрушение льда при контактных взаимодействиях // Изв. РАН. Механика твердого тела. 1986. No 6. С. 177–185.

7. Епифанов В.П. Применение принципа температурновременной аналогии к проблемам разрушения льда и снега // МГИ. 1990. Вып. 68. С. 9–12.

8. Епифанов В.П., Глазовский А.Ф. Акустические характеристики как индикатор особенностей движения льда в ледниках // Криосфера Земли. 2011. Т. XIV. No 4. С. 42–55.

9. Епифанов В.П., Саватюгин Л.М. Акустические исследования абляционного слоя ледника на примере ледника Альдегонда (Шпицберген) // Проблемы Арктики и Антарктики. 2011. No 4 (90). С. 87–98.

10. Макаревич К.Г., Пальгов Н.Н., Тогмагамбетов Г.А., Вилесов Е.Н., Судаков П.А., Головков Р.Г., Денисова Т.Я., Егорова Н.Д. Оледенение Заилийского Алатау. М.: Наука. 1969. 288 с.

11. Макаревич К.Г., Вилесов Е.Н., Головкова Р.Г., Денисо- ва Т.Я., Шабанов П.Ф. Ледники Туюксу (Северный Тянь-Шань). Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 172 с.

12. Патент 2460188. Способ удаления снега и/или льда с проводов линий электропередач и устройство для его осуществления / Гольдштейн Р.В., Епифанов В.П. Приоритет изобретения от 15 июля 2011 г. Зарегистри-ровано в Государственном реестре изобретений СССР 27 августа 2012 г.

13. Пехович А.И. Основы гидроледотермики. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 200 с.

14. Van der Veen C.J. Fundamentals of Glacier Dynamics. Rotterdam/Brookfield: A. A. Balkema, 1999. 462 p.

15. Schulson E.M., Duval P. Creep and fracture of ice. New York: Cambridge University Press, 2009. 402 p.


Дополнительные файлы

Для цитирования: Епифанов В.П., Глазовский А.Ф., Осокин Н.И. Физическое моделирование контакта ледника с ложем (эксперименты). Лёд и Снег. 2013;53(1):43-52. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-1-43-52

For citation: Epifanov V.P., Glazovsky A.F., Osokin N.I. Physical modeling of glacier contact with bedrock (experiment). Ice and Snow. 2013;53(1):43-52. (In Russ.) https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-1-43-52

Просмотров: 441

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)