本文關(guān)鍵詞：干濕交替環(huán)境下海洋鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《大連理工大學(xué)》 2015年

干濕交替環(huán)境下海洋鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展模型研究

洪波  

【摘要】：海洋平臺(tái)大多采用鋼結(jié)構(gòu),其耐久性能影響著整個(gè)結(jié)構(gòu)的壽命。海洋鋼不僅受到海水的化學(xué)腐蝕作用,還受到海洋洋流的交變荷載作用。研究表明,海洋潮差區(qū)和浪花飛濺區(qū)是腐蝕最嚴(yán)重的部位�，F(xiàn)有的研究大多考慮金屬在靜海水下的腐蝕疲勞特性或者流動(dòng)海水腐蝕性能,而忽視了海水干濕交替環(huán)境變化的影響。實(shí)際上,海洋平臺(tái)不同的高度,干濕環(huán)境不盡相同。因此,研究干濕交替下海洋鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展是很有必要的。本文對(duì)干濕交替環(huán)境下腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率進(jìn)行了三方面的研究：1)相同荷載頻率作用下,不同干濕交替時(shí)間比(干濕比)對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響；2)相同干濕比,不同加載頻率對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響；3)多種環(huán)境因素綜合影響下疲勞裂紋擴(kuò)展模型。為此,本文采用D36海洋平臺(tái)用鋼做成的三點(diǎn)彎曲試樣進(jìn)行腐蝕疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)工況涉及不同的干濕交替環(huán)境,頻率,應(yīng)力比,陰極保護(hù)電位。本文還采用基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來擬合Paris公式中系數(shù),進(jìn)而得到了裂紋擴(kuò)展速率模型。研究表明,干濕交替只有在低頻荷載作用下有顯著影響,對(duì)于高頻情況影響不大；對(duì)于同一干濕交替時(shí)間比,隨著頻率的降低,呈現(xiàn)出先基本不變,后逐漸增大的趨勢(shì)。對(duì)低頻率低應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度的情況,隨著干濕交替的時(shí)間比的減小,裂紋擴(kuò)展速率存在先增大后減小現(xiàn)象,存在使裂紋擴(kuò)展速率達(dá)到最大的臨界干濕比�？紤]復(fù)雜環(huán)境因素(加載頻率、應(yīng)力比、干濕交替時(shí)間比、外加電位等),采用基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法建立了腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率的Paris方程。與傳統(tǒng)模型對(duì)比,該模型具有精度高,適用性好,可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。基于GA-BP模型,本文提出了特定條件下,低應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度的裂紋擴(kuò)展速率與干濕比符合三次多項(xiàng)式的關(guān)系。三次多項(xiàng)式的極值點(diǎn),對(duì)應(yīng)著該種環(huán)境下的“臨界干濕比”。

【關(guān)鍵詞】：
【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】：2015
【分類號(hào)】：U674.381;U672
【目錄】：

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