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作者：李双;吕海宁;黄小华;杨建民;
单位：上海交通大学海南研究院;上海交通大学海洋工程国家重点实验室;江苏科技大学船舶与海洋工程学院;广西大学防灾与结构安全教育部重点实验室;
摘要：海冰在凝结过程中不可避免地会产生裂缝或气泡等初始缺陷，这些缺陷会影响冰的力学性能。为了研究含初始缺陷冰板的裂纹扩展和破碎特性，本文基于近场动力学（Peridynamics, PD）理论，引入键的切向刚度系数，发展了双参数PD方法，建立了冰的双参数PD弹脆性模型。该模型突破了传统键基PD固定泊松比的限制，同时继承了键基PD的简单性和稳定性等优点。通过对薄板的连续变形和冰梁的三点弯曲断裂试验进行模拟，验证了模型的准确性。研究了冰的泊松比、初始裂隙缺陷、气泡缺陷、冰晶粒尺寸、初始缺陷形状以及多孔缺陷对冰力学特性的影响。结果表明，采用冰的双参数PD弹脆性模型来预测冰体从连续到非连续的全破坏过程是可行的，且冰体中的初始缺陷极大影响着冰体结构的起裂时刻和破坏模式。
关键词：近场动力学;;冰;;初始缺陷;;裂纹扩展;;脆性破坏
基金资助：海南省科技计划科技城联合项目(520LH015);; 中国博士后科学基金第18批特别资助项目(2025T180076)
