本文關(guān)鍵詞：海洋系泊鏈鋼磨蝕損傷規(guī)律研究　出處：《大連理工大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,隨著海洋工程需求的不斷增加,對(duì)錨鏈結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求越來越高。錨鏈在服役期間,必然會(huì)遭受腐蝕與磨損的聯(lián)合作用,且二者之間相互促進(jìn)。然而,現(xiàn)階段學(xué)者對(duì)錨鏈腐蝕和磨損的耦合作用研究依然未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí),難以準(zhǔn)確評(píng)估錨鏈在服役期內(nèi)的強(qiáng)度安全。 本文的前期工作中提出了錨鏈在服役期間內(nèi)的腐蝕磨損累積損傷的數(shù)值評(píng)估方法,該方法同時(shí)考慮了錨鏈在海水復(fù)雜環(huán)境中的環(huán)體腐蝕和鏈環(huán)間接觸面的磨損。但前期工作中對(duì)該方法所需的海洋系泊鏈鋼材料屬性參數(shù)的選取并不準(zhǔn)確,且并未進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)來對(duì)該評(píng)估方法的正確性和可靠性加以驗(yàn)證。 基于上述研究目標(biāo),首先以22MnCrNIMO低碳低合金鋼作為試驗(yàn)材料,對(duì)其進(jìn)行硬度試驗(yàn)、人工海水腐蝕試驗(yàn)以及腐蝕磨損試驗(yàn)等多個(gè)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明錨鏈系泊鏈鋼的宏觀硬度大約為300HV；在人工海水中的腐蝕速率為0.12mm/year；磨損量會(huì)隨著載荷和磨程的增加而逐步增加,且增加趨勢(shì)趨于線性。 其次,通過對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的研究分析,確定了評(píng)估方法所需參數(shù),并從多個(gè)方面對(duì)評(píng)估方法進(jìn)行了優(yōu)化和完善。本文對(duì)不同載荷、轉(zhuǎn)速和時(shí)間下錨鏈系泊鏈鋼的磨損性能進(jìn)行分析后確定該種鋼材料的磨損系數(shù)后為2.657×10-3。此外,從計(jì)算間隔和磨損表面間隙兩方面也對(duì)該評(píng)估方法進(jìn)行了改進(jìn)。這些改進(jìn)不僅增強(qiáng)了磨蝕計(jì)算的穩(wěn)定性,也大大縮短了計(jì)算時(shí)間,提高了計(jì)算效率。 最后,將改進(jìn)后的評(píng)估方法計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證來確定該評(píng)估方法的準(zhǔn)確性與可靠性。驗(yàn)證結(jié)果顯示：仿真值總體上略大于試驗(yàn)值,但隨著載荷和磨程的增加,二者之間的差異會(huì)逐漸減小。在試驗(yàn)和計(jì)算誤差內(nèi),試驗(yàn)值與仿真值吻合十分良好,從而證明了本項(xiàng)目提出的錨鏈腐蝕損失累積評(píng)估方法的正確性與可靠性。
[Abstract]:In recent years, with the increasing demand for marine engineering, the demand for the strength of the anchor chain structure is higher and higher. During the service period, the anchor chain will inevitably be subjected to the combination of corrosion and wear, and the two mutually promote each other. At present, scholars have not formed a unified understanding of the coupling effect of corrosion and wear of anchor chains, and it is difficult to accurately evaluate the strength safety of anchor chains during the service period. In the previous work of this paper, a numerical evaluation method for corrosion and wear cumulative damage of anchor chain during service is proposed. This method also takes into account the ring corrosion of the anchor chain in the complex seawater environment and the wear of the contact surface between the chains. However, in the previous work, it is not accurate to select the parameters of the steel material of the marine mooring chain required by the method. The correctness and reliability of the evaluation method have not been verified by corresponding experiments. Based on the above research goal, the hardness test of 22MnCrNIMO low carbon low alloy steel was carried out. The experimental results show that the macroscopic hardness of anchor chain mooring chain steel is about 300 HVT. The corrosion rate in artificial seawater was 0.12mm / year; The wear rate increases gradually with the increase of load and grinding range, and the increasing trend tends to be linear. Secondly, through the research and analysis of the test results, the required parameters of the evaluation method are determined, and the evaluation method is optimized and improved from many aspects. The wear coefficient of this kind of steel is 2.657 脳 10 ~ (-3) after analyzing the wear performance of anchor chain mooring chain steel at rotational speed and time. In addition, the wear coefficient of this kind of steel is 2.657 脳 10 ~ (-3). The evaluation method is also improved in terms of the calculation interval and the wear surface clearance. These improvements not only enhance the stability of the erosion calculation but also shorten the calculation time and improve the calculation efficiency. Finally, the accuracy and reliability of the evaluation method are confirmed by comparing the calculated results with the experimental results. The results show that the simulation value is slightly larger than the experimental value. However, with the increase of load and grinding range, the difference between them will gradually decrease. In the error of test and calculation, the experimental value and the simulation value are in good agreement. Thus, the correctness and reliability of the cumulative assessment method for the corrosion loss of anchor chain proposed by this project are proved.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U664.42

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