.png)
.png)
.png)
Email this article 
Physical modeling of glacier contact with bedrock (experiment)
https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-1-43-52
Abstract
Studies of the adhesive strength of glacial ice connection with bedrock has been studied using the analysis of the amplitude-frequency characteristics of acoustic emission (AE) in the frequency range from 15 Hz to 20,000 Hz. Identification of signal source on bed is based on physical modeling of adhesive ice fracture at the complex shear and patterns of elastic waves propagation in the ice using data on ice thickness of the ice and its acoustic properties. The experimental dependence of the ice and serpentinite substrate adhesive strength with temperature (from 0 °C to −30 °C) has been obtained at constraint axial shear. It is shown that the destruction of adhesive ice contact with substrate begins long before the maximum shear stress achieved, and AE signals in the coordinates amplitude-frequency-time have been obtained for the for static friction and sliding parts of deformation curves. Influence of shear to normal stresses ratio on the adhesive ice/substrate strength has been shown. Influence of the ratio of longitudinal and transverse shear stresses on the adhesive bond strength of ice to the substrate has been shown. The natural glacier spectra revealed periodic reduction of AE signals frequency in the middle range of frequencies. The similar effect of AE signals shifting along the frequency axis to the low frequency domain was obtained by testing of freshwater ice samples and related with expansion of the destruction scale. Practical application of the strain AE results for remote determination of the local glacial stability and for studies of glacier ice mechanics is discussed.
About the Authors
V. P. EpifanovRussian Federation
A. F. Glazovsky
Russian Federation
N. I. Osokin
Russian Federation
References
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.
Supplementary files
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. https://doi.org/10.15356/2076-6734-2013-1-43-52
Refbacks
- There are currently no refbacks.
ISSN 2076-6734 (Print)
ISSN 2412-3765 (Online)