本文關(guān)鍵詞：含非均勻點(diǎn)蝕損傷船體板的極限強(qiáng)度研究

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【摘要】：海洋環(huán)境中腐蝕損傷對(duì)船體結(jié)構(gòu)極限承載力的強(qiáng)大破壞性無法規(guī)避。隨著高強(qiáng)度鋼板的廣泛應(yīng)用,船體板架結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)現(xiàn)象更加突出,而腐蝕對(duì)結(jié)構(gòu)材料的侵蝕進(jìn)一步導(dǎo)致船體板發(fā)生屈曲失效。因此,準(zhǔn)確評(píng)估含腐蝕損傷船體板的屈曲極限強(qiáng)度對(duì)保證結(jié)構(gòu)安全性、延長在役船舶的壽命具有重要現(xiàn)實(shí)意義。目前,國內(nèi)外現(xiàn)有的極限強(qiáng)度評(píng)估方法普遍忽略腐蝕位置分布的影響。然而,非均勻局部點(diǎn)蝕形貌在實(shí)船構(gòu)件上并不罕見,而且因其具有隱蔽性、突發(fā)性、強(qiáng)破壞性等特點(diǎn),時(shí)常導(dǎo)致始料未及的重大事故。因此,本文以高強(qiáng)度鋼板為研究對(duì)象,旨在研究腐蝕位置分布對(duì)板極限強(qiáng)度的影響,通過采用非線性有限元的數(shù)值模擬方法,探究板在不同載荷形式下其極限強(qiáng)度折減因子在多種腐蝕位置分布下的變化規(guī)律。本文的研究工作主要包括： (1)建立非均勻點(diǎn)蝕損傷的有限元模型,最大限度地降低模型與實(shí)際結(jié)構(gòu)的差距以及數(shù)值計(jì)算的不確定性； (2)分別計(jì)算板在單向壓載與雙向壓載工況下各類腐蝕位置分布的極限強(qiáng)度折減因子,確定局部腐蝕板的危險(xiǎn)區(qū)域；(3)對(duì)腐蝕位置影響程度進(jìn)行參數(shù)化研究,確定長寬比、柔度、腐蝕參數(shù)、載荷比等特征值對(duì)不同腐蝕位置類型的影響； (4)確定塊狀類局部腐蝕的模態(tài)分布,對(duì)板不同位置的折減因子進(jìn)行等級(jí)區(qū)分； (5)通過數(shù)值擬合,確定各腐蝕分布類型下板折減因子的評(píng)價(jià)參數(shù),建立計(jì)算公式與分區(qū)等級(jí)表,形成非均勻點(diǎn)蝕板在特定評(píng)估范圍內(nèi)的極限強(qiáng)度評(píng)估方法�；谏鲜鲅芯抗ぷ�,本文獲悉單向壓載下板的短邊邊界單邊發(fā)生局部腐蝕最為危險(xiǎn),而雙向壓載板則隨著載荷比的增大其危險(xiǎn)區(qū)域由邊界轉(zhuǎn)變至板的中部。依據(jù)不同腐蝕位置分布對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)參數(shù)以及分區(qū)等級(jí)表,本文提出的評(píng)估方法可以簡單、有效地評(píng)價(jià)特定范圍內(nèi)的極限強(qiáng)度,完成了從定性分析到定量分析的轉(zhuǎn)換,對(duì)實(shí)際的工程化評(píng)估方法具有重要參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：非均勻點(diǎn)蝕 腐蝕位置 極限強(qiáng)度 屈曲 評(píng)估方法
【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】：2016
【分類號(hào)】：U661.43
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-49
• 1.1 課題研究的背景和意義9-15
• 1.1.1 腐蝕損傷的危害9-10
• 1.1.2 腐蝕損傷對(duì)結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的影響10-11
• 1.1.3 非均勻腐蝕損傷的特點(diǎn)11-14
• 1.1.4 本文研究的意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-46
• 1.2.1 板的極限強(qiáng)度研究方法15-16
• 1.2.2 無損傷板的極限強(qiáng)度計(jì)算公式16-20
• 1.2.3 極限強(qiáng)度的影響因素研究20-36
• 1.2.4 非均勻腐蝕位置對(duì)板極限強(qiáng)度的影響研究36-41
• 1.2.5 考慮腐蝕損傷影響的極限強(qiáng)度評(píng)估方法41-46
• 1.3 現(xiàn)有研究工作的綜合評(píng)述46-48
• 1.4 論文研究工作的研究目的和研究內(nèi)容48-49
• 2 非均勻點(diǎn)蝕損傷板模型的確立49-67
• 2.1 有限元模型49-55
• 2.1.1 幾何模型49-50
• 2.1.2 基本尺寸標(biāo)定50-52
• 2.1.3 單元類型52-53
• 2.1.4 材料屬性53-55
• 2.2 載荷與邊界條件的確定55-56
• 2.3 初始缺陷的施加56-58
• 2.3.1 初始變形56-57
• 2.3.2 殘余應(yīng)力57-58
• 2.4 非均勻點(diǎn)蝕模型的確定58-62
• 2.4.1 蝕坑形狀的確定58-62
• 2.4.2 單雙面腐蝕分布62
• 2.5 腐蝕影響因素的參數(shù)設(shè)定62-64
• 2.6 模型驗(yàn)證64-66
• 2.6.1 網(wǎng)格收斂性驗(yàn)證64
• 2.6.2 程序驗(yàn)證64-66
• 2.7 本章小結(jié)66-67
• 3 非均勻腐蝕位置對(duì)板縱向抗壓極限強(qiáng)度的影響67-93
• 3.1 局部腐蝕位置對(duì)板極限強(qiáng)度的影響67-74
• 3.1.1 局部腐蝕位置的分類67-69
• 3.1.2 不同腐蝕位置的極限強(qiáng)度對(duì)比69-74
• 3.2 腐蝕位置影響程度的參數(shù)化研究74-87
• 3.2.1 長寬比74-80
• 3.2.2 柔度80-81
• 3.2.3 腐蝕體積比81-84
• 3.2.4 點(diǎn)蝕密集度和腐蝕深度比84-87
• 3.3 塊狀類腐蝕的強(qiáng)度折減因子模態(tài)87-90
• 3.4 腐蝕區(qū)域長寬比的影響90-91
• 3.5 本章小結(jié)91-93
• 4 雙向壓載工況下極限強(qiáng)度的影響因素研究93-100
• 4.1 計(jì)算模型典型工況的參數(shù)設(shè)定93
• 4.2 局部腐蝕位置對(duì)極限強(qiáng)度折減因子的影響93-95
• 4.3 雙向壓載下極限強(qiáng)度折減因子的模態(tài)分布95-96
• 4.4 載荷比參數(shù)的影響96
• 4.5 雙軸載荷交互作用曲線96-98
• 4.6 腐蝕區(qū)域長寬比的影響98
• 4.7 本章小結(jié)98-100
• 5 非均勻點(diǎn)蝕損傷板的極限強(qiáng)度評(píng)估方法100-109
• 5.1 評(píng)估范圍100
• 5.2 局部腐蝕板的折減因子評(píng)估法100-107
• 5.2.1 各腐蝕類型的極限強(qiáng)度折減因子計(jì)算公式101-105
• 5.2.2 塊狀類局部腐蝕板的分區(qū)等級(jí)設(shè)定105-106
• 5.2.3 局部腐蝕板的極限強(qiáng)度評(píng)估方法106-107
• 5.3 方法對(duì)比與應(yīng)用分析107-108
• 5.4 本章小結(jié)108-109
• 結(jié)論109-111
• 總結(jié)109-110
• 展望110-111
• 參考文獻(xiàn)111-117
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況117-118
• 致謝118-119

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