發(fā)布時間：2017-08-25 08:13

  本文關鍵詞：基于串聯(lián)系統(tǒng)的躉船錨鏈時變可靠度分析

  更多相關文章： 串聯(lián)系統(tǒng) 時變可靠度 錨鏈 腐蝕 疲勞

【摘要】：港工結構中，錨鏈在設計使用期受到腐蝕影響導致錨鏈抗力下降，造成安全隱患。現(xiàn)有錨鏈腐蝕的研究工作中，通常考慮錨鏈整體腐蝕速率相同，但在錨鏈的使用過程中，處于不同環(huán)境下錨鏈各段腐蝕速率不同，使用單一腐蝕速率描述錨鏈腐蝕過程并不能完全反映錨鏈在受腐蝕作用下其結構性能受到的影響。文章針對該問題，根據(jù)錨鏈所處工程環(huán)境不同結構腐蝕速率不同的情況，對錨鏈進行分段，將不同腐蝕速率段看作單獨構件，建立了錨鏈串聯(lián)系統(tǒng)可靠度模型，對錨鏈在腐蝕作用下的時變可靠行進行了研究。同時，考慮在系錨力變化時錨鏈自身發(fā)生疲勞破壞的情況，計算了錨鏈在不同隨機過程下的疲勞壽命，并基于計算結果研究分析了錨鏈的疲勞可靠性。論文主要研究工作及結論如下： （1）針對錨鏈在使用過程中所處工程位置不同導致腐蝕速率不同的問題，結合已有冪函數(shù)結構腐蝕模型，考慮不同位置處錨鏈腐蝕速率不同的情況，將錨鏈看作由大氣區(qū)、飛濺區(qū)和全浸區(qū)三部分構件組成的串聯(lián)系統(tǒng)，確定了各構件相應的冪函數(shù)腐蝕速率模型與抗力退化模型，并構建了適用于描述錨鏈腐蝕特征的串聯(lián)系統(tǒng)可靠度計算模型。 （2）基于錨鏈串聯(lián)系統(tǒng)可靠度計算模型，進一步針對重慶某碼頭躉船錨鏈在設計使用期內(nèi)自身抗力受腐蝕影響逐年下降的情況進行時變可靠度計算。計算結果表明，對于錨鏈構件，考慮錨鏈年腐蝕速率恒定時，隨使用時間增加，錨鏈可靠指標呈線性趨勢遞減，可靠度呈指數(shù)遞減趨勢。對比錨鏈構件可靠度與串聯(lián)系統(tǒng)可靠度可看出，錨鏈系統(tǒng)可靠度低于構件可靠度，且下降趨勢相比構件可靠度較快。該結果表明在錨鏈使用過程中，應避免錨鏈構件過多以保證錨鏈的安全使用性能。 （3）考慮躉船錨鏈受到系錨力變化導致疲勞破壞，基于Miner線性累積損傷理論以及雨流計數(shù)法，計算得出躉船錨鏈在設計疲勞壽命使用期內(nèi)受到不同隨機過程作用時的累積疲勞損傷度以及疲勞壽命。同時，結合錨鏈疲勞計算過程中產(chǎn)生的不確定因素分析，對各錨鏈在最不利隨機過程作用下的結構疲勞可靠性進行分析。結果表明，錨鏈所受拉應力大小是影響錨鏈疲勞累積損傷度的重要影響因素。拉應力越大，錨鏈所受累積疲勞損傷度越大，，在錨鏈疲勞壽命使用期內(nèi)發(fā)生疲勞破壞的概率越大。
【關鍵詞】：串聯(lián)系統(tǒng) 時變可靠度 錨鏈 腐蝕 疲勞
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U653.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 結構時變可靠度研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 時變可靠度的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 體系可靠度的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 錨鏈受力特性研究進展12-15
• 1.3.1 腐蝕結構的影響12-13
• 1.3.2 疲勞作用下結構的受力特性13-15
• 1.4 主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 基本理論及方法17-22
• 2.1 結構可靠度基本理論及方法17-18
• 2.1.1 極限狀態(tài)與功能函數(shù)17-18
• 2.1.2 時變可靠度18
• 2.2 疲勞基本理論及方法18-21
• 2.2.1 疲勞基本概念18-19
• 2.2.2 T-N 曲線19-20
• 2.2.3 疲勞累積損傷理論20-21
• 2.3 本章小結21-22
• 第三章 腐蝕作用下錨鏈時變可靠度分析22-67
• 3.1 腐蝕影響下錨鏈抗力退化模型22-24
• 3.1.1 錨鏈腐蝕影響因素22-23
• 3.1.2 錨鏈腐蝕速率模型23-24
• 3.1.3 錨鏈抗力退化模型24
• 3.2 串聯(lián)系統(tǒng)可靠度分析模型24-27
• 3.2.1 串聯(lián)系統(tǒng)基本模型24-25
• 3.2.2 錨鏈串聯(lián)系統(tǒng)模型25-27
• 3.3 工程實例27-31
• 3.3.1 工程概況27
• 3.3.2 躉船系留設施總平面布置及部件規(guī)格27-28
• 3.3.3 躉船整體系留設施調(diào)整布置方案28-31
• 3.4 躉船錨鏈受力分析31-44
• 3.4.1 水流統(tǒng)計特性31-33
• 3.4.2 風荷載影響33-35
• 3.4.3 躉船錨鏈受力計算35-39
• 3.4.4 躉船錨鏈受力統(tǒng)計特性分析39-44
• 3.5 腐蝕影響下躉船錨鏈抗力變化44-49
• 3.6 腐蝕影響下系留設施時變可靠度計算49-65
• 3.7 本章小結65-67
• 第四章 錨鏈疲勞可靠性分析67-91
• 4.1 錨鏈疲勞損傷分析67-85
• 4.1.1 錨鏈應力歷時曲線67-68
• 4.1.2 錨鏈 T-N 曲線相關參數(shù)68
• 4.1.3 錨鏈疲勞壽命期內(nèi)應力循環(huán)次數(shù)68-69
• 4.1.4 錨鏈疲勞累積損傷度69-85
• 4.2 錨鏈疲勞可靠度分析85-89
• 4.2.1 錨鏈疲勞損傷不確定因素分析85-88
• 4.2.2 錨鏈疲勞可靠度計算88-89
• 4.3 本章小結89-91
• 第五章 結論與展望91-94
• 5.1 結論91-92
• 5.2 下一步工作展望92-94
• 致謝94-95
• 參考文獻95-99
• 攻讀學位期間取得的研究成果99
• 一、攻讀學位期間發(fā)表論文99
• 二、攻讀學位期間參與科研項目99

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：735989