海浪与海冰相互作用的离散元模型
计算物理
2018-08-07 v1 大气与海洋物理
流体动力学
地球物理
摘要
我们提出一种离散元方法（DEM）模型，用于模拟海冰对海浪的力学响应。海浪与海冰的相互作用可能根据波幅和周期导致海冰的断裂和破碎。海冰的断裂行为由DEM方法显式建模，其中海冰由密集堆积的有限尺寸球形颗粒表示。这些颗粒在其接触点处通过可承受拉力和压力及力矩的机械键连接在一起。破碎可通过机械键的顺序断裂自然表示。对于给定的入射海浪波幅和周期，该模型提供应力和微断裂的空间分布与时间演化以及碎片尺寸分布的信息。我们证明断裂键的比例随波幅增大而增加。相反，冰碎片尺寸l随波幅增大而减小。这些信息对于理解单个冰浮块和浮块碎片的破碎及尺寸至关重要。
引用
@article{arxiv.1808.01910,
title = {Discrete-element model for the interaction between ocean waves and sea ice},
author = {Zhijie Xu and Alexandre M. Tartakovsky and Wenxiao Pan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1808.01910},
year = {2018}
}