Составная упругопластическая модель с гидростатическим ядром и трещинообразованием для локализации нелинейных деформаций во льду при медленном ударе

В процессе приложения динамических нагрузок лёд демонстрирует сложное нелинейное поведение, зависящее от многих факторов, в том числе и от скорости деформирования. В прикладных задачах актуальными являются низкоскоростные столкновения, в которых лёд проявляет как вязкие, так и хрупкие свойства. Для отражения специфики локального разрушения льда в настоящей работе предлагается составная модель, выделяющая во льду гидростатическое ядро и упругопластическую зону, оставляя материал вдали от области удара упругим. Дополнительно учитывается объёмное трещинообразование. Верификация модели производится на основе сравнения результатов расчётов с лабораторным экспериментом со сферическим индентором. В результате численных расчётов удаётся воспроизвести явления, наблюдаемые в экспериментах. Реконструированы нелинейные волны, отражена волновая природа трещинообразования, получены характерные картины разрушения льда. Рассчитанные деформационные кривые подтверждают возможность качественного описания поведения льда на основной стадии удара.