FPSO作為海洋工程裝備,一般長期在外海作業(yè),在惡劣海況各種交變載荷作用下會引起裂紋損傷。在裂紋損傷的初期,對裂紋處的船體結(jié)構(gòu)進行加固修復(fù)是非常必要的。焊接修復(fù)是目前最常用的結(jié)構(gòu)損傷修復(fù)技術(shù),但也存在一定的局限性。CFRP具有高彈性模量、高強度、良好的耐疲勞性和耐腐蝕性等優(yōu)點,CFRP加固修復(fù)損傷鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在船舶與海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。本文采用非線性有限元法對受軸向壓縮載荷作用下CFRP修復(fù)含裂紋加筋板的極限強度進行分析。考慮了CFRP粘貼長度、粘貼寬度、粘貼層數(shù)、鋪層角度等參數(shù)對加固修復(fù)后極限強度的影響。同時對CFRP修復(fù)含裂紋加筋板、止裂孔與CFRP修復(fù)含裂紋加筋板和中心孔與CFRP修復(fù)含裂紋加筋板的極限強度進行對比分析。在此基礎(chǔ)上對CFRP修復(fù)含裂紋損傷FPSO艙段進行極限強度分析。具體研究內(nèi)容如下:（1）對加筋板進行線性特征值屈曲分析,將一階屈曲模態(tài)作為幾何初始缺陷引入到加筋板極限強度計算中,幾何初始缺陷的引入使加筋板的極限強度有明顯下降。采用非線性有限元法計算CFRP修復(fù)含裂紋加筋板的極限強度。CFRP修復(fù)后含裂紋加筋板的極限強度有明顯提高,且接近于含幾何初始缺陷加筋板極... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 碳纖維增強復(fù)合材料簡介
        1.2.2 CFRP修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 CFRP修復(fù)鋼結(jié)構(gòu)的粘結(jié)性能研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容
第2章 CFRP修復(fù)含裂紋加筋板極限強度研究
    2.1 引言
    2.2 理論基礎(chǔ)
        2.2.1 經(jīng)典層合板理論
        2.2.2 Cohesive單元
    2.3 幾何初始缺陷
        2.3.1 幾何模型和材料參數(shù)
        2.3.2 邊界條件
        2.3.3 加筋板線性屈曲特征值分析
        2.3.4 幾何初始缺陷對極限強度的影響
    2.4 模型算例驗證
    2.5 CFRP修復(fù)含裂紋加筋板的有限元模型
        2.5.1 有限元模型的建立
        2.5.2 材料參數(shù)
        2.5.3 分析討論
    2.6 膠層剝離機理分析
        2.6.1 膠層應(yīng)力
        2.6.2 膠層損傷過程
    2.7 本章小結(jié)
第3章 CFRP修復(fù)含裂紋加筋板影響參數(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 同一長度裂紋下的影響參數(shù)分析
        3.2.1 幾何模型和材料參數(shù)
        3.2.2 粘貼長度對加筋板極限強度的影響
        3.2.3 粘貼寬度對加筋板極限強度的影響
        3.2.4 粘貼層數(shù)對加筋板極限強度的影響
        3.2.5 鋪層角度對加筋板極限強度的影響
        3.2.6 單面粘貼與雙面粘貼對加筋板極限強度的影響
    3.3 不同長度裂紋下的影響參數(shù)分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 止裂孔與CFRP修復(fù)含裂紋加筋板極限強度研究
    4.1 引言
    4.2 止裂孔與CFRP修復(fù)方法
    4.3 止裂孔與CFRP修復(fù)含裂紋加筋板的有限元模型
        4.3.1 有限元模型的建立
        4.3.2 分析討論
    4.4 中心孔與CFRP修復(fù)方法
    4.5 中心孔與CFRP修復(fù)含裂紋加筋板的有限元模型
        4.5.1 有限元模型的建立
        4.5.2 極限強度分析
        4.5.3 膠層應(yīng)力
        4.5.4 膠層損傷過程
        4.5.5 中心孔應(yīng)力
    4.6 本章小結(jié)
第5章 CFRP修復(fù)含裂紋FPSO船體梁極限強度研究
    5.1 引言
    5.2 準(zhǔn)靜態(tài)法
    5.3 FPSO結(jié)構(gòu)有限元模型
        5.3.1 有限元模型的建立
        5.3.2 邊界條件及加載方式
    5.4 FPSO結(jié)構(gòu)極限強度分析
        5.4.1 完整結(jié)構(gòu)的極限強度
        5.4.2 含裂紋損傷FPSO極限強度
        5.4.3 CFRP修復(fù)含裂紋損傷FPSO極限強度
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]CFRP加固帶缺陷鋼結(jié)構(gòu)的界面應(yīng)力有限元分析[D]. 謝偉志.廣東工業(yè)大學(xué) 2016
[3]復(fù)合材料在海洋鋼結(jié)構(gòu)加固修復(fù)中的應(yīng)用研究[D]. 張彤彤.中國艦船研究院 2015
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本文編號：3080358