積雪的物理性質(zhì)分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u69541.1積雪的分類 148031.2積雪的密度 2121191.3積雪的硬度 3256511.4積雪的摩擦系數(shù) 3要研究合適有效的清雪方法和裝置，首先要掌握積雪的物理性質(zhì)，再設(shè)計(jì)計(jì)算清雪裝置的清雪阻力、清雪功率等相關(guān)問題。隨著天氣溫度的變化、積雪落到地面時(shí)間的長短，以及由于車輛行駛壓實(shí)、清雪作業(yè)及空氣中的水分等因素作用，積雪的物理性質(zhì)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的變化。積雪的主要物理性質(zhì)包括：雪的密度、雪的硬度、雪的摩擦系數(shù)等等。1.1積雪的分類參考積雪的一些研究文獻(xiàn)，根據(jù)積雪狀態(tài)和特征，對(duì)積雪的分類如圖1.5所示。圖1.5積雪的分類除此以外，新雪一般為新下的雪；粉雪一般是由汽車等交通工具輪胎碾壓帶起后分離成的顆粒狀粉末;粒雪密度較大，通常是經(jīng)過了冷熱變化，受到人為攪拌作用或者化學(xué)作用后的顆粒狀雪;壓雪通常是受到車輛或者行人碾壓形成的；冰雪是壓雪經(jīng)冷熱變化，水分滲透后又結(jié)冰，厚度一般不超過1mm的雪；冰膜是積雪表面融化的水受冷凍結(jié)后的產(chǎn)物，厚度不超過1mm；冰水混合物是指各種種類的雪受熱部分融化，水含量較高的雪。積雪暴露在空氣中，如受到太陽光照輻射、暖濕氣流影響、溫暖變化、人類踩踏、車輛碾壓等，其類型也會(huì)因?yàn)楸旧淼臓顟B(tài)變化發(fā)生改變。積雪類型轉(zhuǎn)換的關(guān)系如圖1.6所示。圖1.6積雪類型轉(zhuǎn)換的關(guān)系1.2積雪的密度積雪的密度直接決定了清雪裝置的設(shè)計(jì)和使用方法。因?yàn)檠┦怯伤潭鴣淼模匝┑拿芏戎禐榉e雪融化之后，雪水的質(zhì)量和融化前雪的體積的比值。雪的密度的變化范圍為：0.07g/cm3～0.79g/cm3。而其它的資料數(shù)據(jù)考察為：0.019g/cm3～0.89g/cm3。雪的密度的不同，因其降落的條件、沉積的條件和測量的方法等因素而有差異。由于我國的降雪條件和俄羅斯比較相符，因此有關(guān)雪質(zhì)的選擇，較多地選在0.019g/cm3～0.89g/cm3這個(gè)范圍內(nèi)。許多外國學(xué)者對(duì)不同條件下積雪的密度進(jìn)行了綜合的測量與分析，得出以下的結(jié)論：1.雪的密度和雪的形態(tài)有關(guān)，具體如表1.1所示。表1.1雪的密度與其形態(tài)雪的形態(tài)密度g/cm3水1.0冰0.92.新降下的雪的密度會(huì)隨著積雪的時(shí)間長短的不同而不同。3.雪的密度隨著積雪的深度的增加而變大。對(duì)于沉積兩個(gè)月之久的山坡上的積雪，深度為20cm的積雪的密度為0.3～0.329g/cm3，而相同的地點(diǎn)深度為0.1～0.2cm的積雪的密度則變?yōu)?.6～0.649/cm3。4.新降下的雪的密度和溫度也有一定的關(guān)系，其關(guān)系如表1.2所示。表1.2雪的密度和溫度降雪時(shí)的溫度/℃雪的密度g/cm3最小值最大值平均值2.0以上0.1580.5880.1960~2.00.0690.5290.183-2.1~-0.10.0430.4550.128-5.1~-2.10.0350.2580.104-10~-5.10.0110.2950.0871.3積雪的硬度硬度是雪的物理機(jī)械性質(zhì)的主要指標(biāo)之一，雪的硬度也可以稱為雪的抗壓強(qiáng)度，其意義是指積雪在抵抗其他的物體進(jìn)入本身時(shí)的最大能力。表達(dá)方法為：進(jìn)入積雪內(nèi)的物體的單位面積上所受到的來自積雪的阻力。液壓清雪裝置設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算的重要參數(shù)包括雪的抗壓強(qiáng)度。由測量得知，雪的抗壓強(qiáng)度因環(huán)境的不同而不同。積雪抗壓強(qiáng)度特征：1.積雪的抗壓強(qiáng)度會(huì)隨著雪的密度的增大而增大。2.雪的抗壓強(qiáng)度隨著溫度的降低而增大。1.4積雪的摩擦系數(shù)液壓清雪裝置設(shè)計(jì)中的工作阻力、牽引力計(jì)算以及選擇清雪裝置時(shí)，需要考慮與雪有關(guān)的一些摩擦系數(shù)。雪的摩擦系數(shù)有：雪的內(nèi)外摩擦系數(shù)、輪胎與冰雪路面的附著系