Российские ученые разработали первую составную модель, которая точно описывает, как лед разрушается при низкоскоростных ударах. Исследование раскрывает ключевую роль волн напряжений в образовании сложных узоров трещин. Об этом сообщили в Naked Science.
Модель уникальна тем, что геометрически разделяет лед на три зоны с разным поведением: гидростатическое ядро (ведет себя как жидкость), упругопластическую и упругую области. Это позволило в деталях смоделировать процесс удара и увидеть, как возникающие волны напряжений «рисуют» будущую картину разрушения.
«Нам удалось не просто качественно описать разрушение, но и показать, что оно имеет волновую природу. Оказалось, что трещины сами становятся активными генераторами новых волн, которые управляют дальнейшим ростом разрушений. Это сложный, самоподдерживающийся процесс», — пояснил профессор МФТИ Василий Голубев.
Исследование критически важно для безопасного освоения Арктики. Понимание механизмов разрушения льда необходимо для проектирования ледоколов, морских платформ и оценки рисков по Северному морскому пути.
Ранее учёные Томского государственного университета (ТГУ) разработали высокопрочный сплав с эффектом памяти формы, который на 50% прочнее аналогов и стабильно работает в экстремально низких температурах. Как сообщало «Жуковский.Life», эта разработка, как и новая модель разрушения льда, имеет ключевое значение для освоения Арктики, позволяя создавать более надёжные механизмы для ледоколов и другого оборудования, работающего в суровых условиях.