Предсказание лавин: характеристики разрушения антитрещин в высокопористых материалах

Исследователи под руководством доктора Филиппа Розендаля из Технического университета Дармштадта представили в журнале Nature Communications инновационный метод, позволяющий измерять в полевых условиях вязкость разрушения (трещиностойкость) слабых слоев снега, ответственных за сход лавин. Новая экспериментальная установка впервые позволила измерить это свойство при комбинированной сжимающей и сдвиговой нагрузке, характерной для реальных условий.

Полученные данные имеют ключевое значение для точного прогнозирования момента схода лавин. Работа закрывает важный пробел в знаниях, поскольку фундаментальные механические свойства разрушения слабых снежных слоев, так называемых антитрещин, оставались в значительной степени неизвестными. Исследование проводилось совместно с Институтом исследования снега и лавин (SLF) в Давосе и Ростокским университетом.

«Несмотря на заметный прогресс, фундаментальные механические свойства разрушения слабых слоев снега по-прежнему в значительной степени неизвестны. Однако такие измерения имеют решающее значение для точного прогнозирования того, когда произойдет сход лавины», — отмечает Валентин Адам, разработавший новую экспериментальную установку. Результаты показали, что сопротивление распространению трещины при нагрузке, в которой преобладает сдвиг, значительно выше, чем при чистом сжатии. Ученым также удалось вывести степенной закон, описывающий порог распространения трещины при смешанной нагрузке. Эти открытия вносят значительный вклад в понимание процесса разрушения, ведущего к лавинам.