Staroszczyk R.
Constitutive modeling of creep induced anisotropy of ice
wydawca: Wydawnictwo IBW PAN
ISBN: 8385708650
rok wydania: 2004
język: en

Streszczenie: Książka poświęcona jest zagadnieniu modelowania konstytutywnego anizotropii lodu spowodowanej jego pełzaniem, która rozwija się w trakcie deformacji materiału podczas jego ruchu z powierzchni swobodnej w głąb wielkich lodowców polarnych na Antarktydzie i Grenlandii. Ewolucja struktury anizotropowej lodu znacząco zmienia makroskopowe własności lepkie ośrodka i dlatego ma duży wpływ na globalne zachowanie pokryw lodu polarnego. Zastosowano trzy różne metody formułowania związków konstytutywnych dla lodu. W pierwszej metodzie najpierw konstruuje się mikroskopowe prawa płynięcia dla pojedynczego kryształu lodu, a następnie, poprzez uśrednienie reakcji wszystkich kryształów w polikrysztale, wykorzystuje się je do wyznaczenia makroskopowej reakcji agregatu polikrystalicznego. W drugim podejściu, mikroskopowe prawa płynięcia dla pojedynczego kryształu są wykorzystywane do sformułowania makroskopowych związków konstytutywnych poprzez zastosowanie metody funkcji dystrybucji orientacji, przy pomocy której opisuje się zależność własności materialu od kierunku w przestrzeni. Na koniec, w trzeciej metodzie, makroskopowe prawa konstytutywne są formułowane w sposób konsekwentny jako funkcje wyłącznie zmiennych makroskopowych. W tym ostatnim podejściu ewolucja kierunków uprzywilejowanych w materiale jest opisana poprzez zmiany kierunków głównych makroskopowego pola deformacji. Wszystkie proponowane modele konstytutywne zostały zostosowane w symulacjach pełzania lodu w prostych konfiguracjach deformacji celem skorelowania parametrów modeli z dostępnymi danymi eksperymentalnymi. Na koniec, niektóre z modeli zastosowano do symulacji płynięcia wielkich lodowców polarnych.

Ryszard Staroszczyk
Ice Mechanics for Geophysical and Civil Engineering Applications
wydawca: Springer Nature Switzerland AG
ISBN: 9783030030377
rok wydania: 2019
język: en

Streszczenie: Książka prezentuje koncepcje i narzędzia mechaniki lodu, wraz z przykładami ich stosowania w glacjologii, badaniach klimatu i budownictwie wodnym w obszarach podbiegunowych. W pierwszej części książki omówiono najważniejsze właściwości fizyczne lodu morskiego i lądowego, traktowanego jako anizotropowy materiał krystaliczny, oraz dokonano przeglądu istotnych danych doświadczalnych pochodzących z obserwacji in situ i pomiarów laboratoryjnych. W dalszej części książki skoncentrowano się na opisie teoretycznym zachowania lodu w różnych reżimach naprężenia, odkształcenia i prędkości odkształcenia, w szerokim zakresie skal przestrzennych: od tych charakterystycznych dla pojedynczego kryształu lodu, poprzez skale typowe dla budownictwa wodnego, aż po skale tysięcy kilometrów występujące w zagadnieniach płynięcia wielkich lodowców polarnych na Antarktydzie i Grenlandii. Ponadto, w książce przedstawiono szereg modeli numerycznych obejmujących zarówno metody dyskretne (elementów skończonych, różnic skończonych i wygładzonej hydrodynamiki cząstek) jak i metody rozwinięć asymptotycznych, które mogą być wykorzystywane przez geofizyków, glacjologów i inżynierów do rozwiązywania problemów będących przedmiotem ich zainteresowania. Sformułowania numeryczne zaprezentowane w pracy zostały zastosowane do symulacji zachowania lodu w szeregu zagadnień o znaczeniu praktycznym w geofizyce i inżynierii, a wyniki tych symulacji są szczegółowo dyskutowane w całej pracy. Książka jest adresowana do naukowców, inżynierów i studentów zainteresowanych modelowaniem matematycznym i numerycznym zagadnień występujących w geofizyce i budownictwie wodnym, w których mamy do czynienia z naturalnym lodem. Czytelnik książki powinien posiadać standardową wiedzę z zakresu mechaniki teoretycznej i mechaniki budowli oraz znać podstawy mechaniki ośrodków ciągłych.