Recent advances in ice mechanics in Canada

• Main Authors: Sinha, N. K., Timco, G. W., Frederking, R. M. W.
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: 1987
• Subjects: ice; mechanics (theory); sea ice; mechanical properties; ice forces on structures; ice as construction material; glace (gel); mécanique genérale; Canada; Sea ice
• Online Access: https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/ft/?id=51ccc9b9-5fec-4ec9-9e8d-d6769b6a320b; https://nrc-publications.canada.ca/eng/view/object/?id=51ccc9b9-5fec-4ec9-9e8d-d6769b6a320b; https://nrc-publications.canada.ca/fra/voir/objet/?id=51ccc9b9-5fec-4ec9-9e8d-d6769b6a320b

Work on the mechanics of ice, has resulted in a number of significant advances in the last 10 years. The factors influencing the growth of various types of sea ice have been quantified fundamentally and methods for examining the resulting material structure have been developed. Extensive work has been done on strength and deformation characteristics of ice. A significant effort has been the development of analytical expressions to describe the rheological behavior of ice. Elastic modulus, Poisson's ratio, and creep were also treated. A great deal has been done on measuring the compressive strength of various types of naturally occurring ice and subsequently these data were combined into a suitable description of a failure envelope. Work has also been done on measuring the flexural strength, shear strength, adhesion and fracture toughness. Methods for laboratory testing and in situ measurements of mechanical properties have been developed. The problem of defining ice forces on structures has been the primary motivation for research on ice. Analytical modelling, physical modelling, laboratory studies and very extensive field studies have been used. Work done in this area has included development of methods and their application to actual problems and has benefitted greatly from the integration of all four approaches. Ice and ice covers have been successfully used to support various offshore activities: drilling of floating ice platforms, stabilizing grounded rubble fields to protect structures and transporting large loads over ice. Des travaux sur la mécanique des glaces ont donné lieu à des progrès importants au cours des dix dernières années. Les facteurs influant sur la croissance des divers types de glace marine ont fait l'objet d'une quantification fondamentale et des méthodes d'examen de la structure résulatante du matériau ont été étudiées de façon approfondie. Une étape importante des travaux a consisté à élaborer des expressions analytiques pour décrire le comportement rhéologique de la glace. Le module d'élasticité, le coefficient de Poisson et le fluage ont également été examinés. On a pris un grand nombre de mesures de résistance à la compression sur divers types de glace naturelle, et ces données ont été regroupées par la suite pour composer une description adéquate de l'enveloppe de rupture. On a également mesuré la résistance à la rupture. Des méthodes permettant d'effectuer des essais en laboratoire et de mesurer in situ les propriétés mécaniques de la glace ont été mises au point. Ce sont les efforts visant à définir l'action des glaces sur les structures qui ont donné le coup d'envoi aux recherches sur la glace, au cours desquelles on a utilisé la modélisation analytique, la modélisation physique, des études en laboratoire et des études sur le terrain très exhaustives. Les travaux effectués dans ce domaine comprenaient l'élaboration de méthodes et leur application aux problèmes actuels; ces travaux ont grandement tiré avantage de l'intégration de ces quatre méthodes d'approche et ont donné lieu à des progrès assez considérables. Peer reviewed: Yes NRC publication: Yes