考慮點(diǎn)蝕損傷海洋平臺鋼材的力學(xué)性能研究
發(fā)布時間:2021-02-07 11:30
海洋環(huán)境下特殊的溫度、濕度和鹽度等,極易導(dǎo)致服役于其中的海洋平臺發(fā)生點(diǎn)蝕,而點(diǎn)蝕損傷的存在會導(dǎo)致鋼材的力學(xué)性能發(fā)生退化。為了研究高強(qiáng)度鋼材表面的點(diǎn)蝕損傷對鋼材力學(xué)性能的影響,根據(jù)法拉第電解定律,對鋼材進(jìn)行了電化學(xué)加速腐蝕試驗,制備了不同損傷程度的NV-D36鋼材點(diǎn)蝕試件,并對其進(jìn)行了單調(diào)加載試驗,分析了點(diǎn)蝕深度及截面損失率對鋼材延伸率、極限強(qiáng)度及屈服平臺的影響,得到了隨著點(diǎn)蝕深度及截面損失率的增加極限強(qiáng)度及延伸率均發(fā)生退化的關(guān)系,且屈服平臺逐漸消失。建立了名義極限強(qiáng)度及延伸率隨截面損失率的定量退化關(guān)系。在基本力學(xué)性能研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了帶有點(diǎn)蝕損傷鋼材傷試件的有限元分析,對比了不同點(diǎn)蝕損傷程度鋼材試件在拉伸狀態(tài)下的應(yīng)力分布,得到了不同損傷程度點(diǎn)蝕引起的蝕點(diǎn)周圍應(yīng)力分布的變化規(guī)律。此外,針對多種循環(huán)加載制度,對NV-D36海工高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材的循環(huán)加載性能進(jìn)行了試驗研究。得到了鋼材單調(diào)加載和循環(huán)加載的一維應(yīng)力-應(yīng)變曲線,研究了其單調(diào)性能、滯回性能及延性性能等;赗amberg-Osgood模型公式對逐級加載制度下的循環(huán)骨架曲線進(jìn)行了擬合,得到了NV-D36海工高強(qiáng)度鋼材在循環(huán)載荷下的骨架...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀
1.2.1 海洋結(jié)構(gòu)物點(diǎn)蝕研究現(xiàn)狀
1.2.2 循環(huán)載荷作用下鋼材力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究思路和研究流程
1.3.2 研究內(nèi)容和方法
2 鋼材點(diǎn)蝕試驗
2.1 點(diǎn)蝕試件制備
2.1.1 點(diǎn)蝕試件制備方法
2.1.2 點(diǎn)蝕試驗原理
2.1.3 點(diǎn)蝕試驗儀器
2.2 點(diǎn)蝕特征參數(shù)的確定
2.2.1 點(diǎn)蝕分布 φ
2.2.2 點(diǎn)蝕形狀 ψ
2.2.3 點(diǎn)蝕深度h和徑深比 λ
2.2.4 其它點(diǎn)蝕特征參數(shù)
2.3 本章小結(jié)
3 考慮點(diǎn)蝕損傷的試件單調(diào)加載力學(xué)性能分析
3.1 單調(diào)加載試驗概況
3.1.1 試驗材料和試件設(shè)計
3.1.2 點(diǎn)蝕試件制備
3.1.3 加載試驗設(shè)備及規(guī)范
3.2 單調(diào)加載試驗結(jié)果
3.2.1 加載過程和試驗現(xiàn)象
3.2.2 點(diǎn)蝕對載荷-位移關(guān)系曲線的影響
3.2.3 鋼材極限強(qiáng)度的退化分析
3.2.4 鋼材延伸率的退化分析
3.3 點(diǎn)蝕損傷對鋼材試件應(yīng)力分布的影響
3.4 本章小結(jié)
4 循環(huán)載荷作用下完好鋼材的滯回性能試驗研究
4.1 循環(huán)加載試驗概況
4.1.1 試驗材料及試件設(shè)計
4.1.2 加載試驗設(shè)備
4.1.3 單調(diào)加載制度
4.1.4 循環(huán)加載制度
4.2 單調(diào)加載性能分析
4.3 滯回性能分析
4.4 滯回本構(gòu)關(guān)系
4.4.1 骨架曲線分析
4.4.2 耗能能力分析
4.4.3 循環(huán)本構(gòu)模型標(biāo)定及應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
5 循環(huán)載荷作用下考慮點(diǎn)蝕損傷鋼材的滯回性能試驗研究
5.1 點(diǎn)蝕及加載試驗概況
5.1.1 點(diǎn)蝕試件基本信息及制備
5.1.2 點(diǎn)蝕參數(shù)信息
5.1.3 試件命名規(guī)則
5.1.4 加載試驗設(shè)備
5.1.5 加載制度
5.2 加載試驗結(jié)果分析
5.2.1 滯回曲線特征
5.2.2 損傷退化特性
5.2.3 單調(diào)性能分析
5.2.4 骨架曲線分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3022157
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 課題研究現(xiàn)狀
1.2.1 海洋結(jié)構(gòu)物點(diǎn)蝕研究現(xiàn)狀
1.2.2 循環(huán)載荷作用下鋼材力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
1.3.1 研究思路和研究流程
1.3.2 研究內(nèi)容和方法
2 鋼材點(diǎn)蝕試驗
2.1 點(diǎn)蝕試件制備
2.1.1 點(diǎn)蝕試件制備方法
2.1.2 點(diǎn)蝕試驗原理
2.1.3 點(diǎn)蝕試驗儀器
2.2 點(diǎn)蝕特征參數(shù)的確定
2.2.1 點(diǎn)蝕分布 φ
2.2.2 點(diǎn)蝕形狀 ψ
2.2.3 點(diǎn)蝕深度h和徑深比 λ
2.2.4 其它點(diǎn)蝕特征參數(shù)
2.3 本章小結(jié)
3 考慮點(diǎn)蝕損傷的試件單調(diào)加載力學(xué)性能分析
3.1 單調(diào)加載試驗概況
3.1.1 試驗材料和試件設(shè)計
3.1.2 點(diǎn)蝕試件制備
3.1.3 加載試驗設(shè)備及規(guī)范
3.2 單調(diào)加載試驗結(jié)果
3.2.1 加載過程和試驗現(xiàn)象
3.2.2 點(diǎn)蝕對載荷-位移關(guān)系曲線的影響
3.2.3 鋼材極限強(qiáng)度的退化分析
3.2.4 鋼材延伸率的退化分析
3.3 點(diǎn)蝕損傷對鋼材試件應(yīng)力分布的影響
3.4 本章小結(jié)
4 循環(huán)載荷作用下完好鋼材的滯回性能試驗研究
4.1 循環(huán)加載試驗概況
4.1.1 試驗材料及試件設(shè)計
4.1.2 加載試驗設(shè)備
4.1.3 單調(diào)加載制度
4.1.4 循環(huán)加載制度
4.2 單調(diào)加載性能分析
4.3 滯回性能分析
4.4 滯回本構(gòu)關(guān)系
4.4.1 骨架曲線分析
4.4.2 耗能能力分析
4.4.3 循環(huán)本構(gòu)模型標(biāo)定及應(yīng)用
4.5 本章小結(jié)
5 循環(huán)載荷作用下考慮點(diǎn)蝕損傷鋼材的滯回性能試驗研究
5.1 點(diǎn)蝕及加載試驗概況
5.1.1 點(diǎn)蝕試件基本信息及制備
5.1.2 點(diǎn)蝕參數(shù)信息
5.1.3 試件命名規(guī)則
5.1.4 加載試驗設(shè)備
5.1.5 加載制度
5.2 加載試驗結(jié)果分析
5.2.1 滯回曲線特征
5.2.2 損傷退化特性
5.2.3 單調(diào)性能分析
5.2.4 骨架曲線分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3022157
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