粘弹-塑性海冰动力学本构模型中的Drucker-Prager屈服准则

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摘　　要:

针对中小尺度下海冰动力作用过程中的漂移和堆积特征，在粘弹-塑性海冰动力学本构模型中引入了Drucker-Prager（D-P）屈服准则。该模型在海冰屈服前采用Kelvin-Vogit粘弹模型，屈服后采用相关联的正则流动法则，采用该模型对规则海区内的海冰堆积过程进行了数值试验，计算的海冰堆积高度与其解析解一致。另外，在对渤海海冰动力过程中的海冰厚度、密集度、速度以及冰内应力进行的48小时数值模拟中，计算的冰厚分布与卫星遥感资料相符合。基于D-P准则的计算结果与Mohr-Coulomb（M-C）准则的结果相一致,但D-P准则克服了M-C准则计算塑性应力时的奇异现象,进而简化了计算过程.在以上数值模拟中,均采用了光滑质点动力学计算方法.以上数值计算均验证了基于D-P屈服准则的粘弹-塑性本构模型在海冰动力学中的可靠性。 (共9页)