考慮腐蝕影響的導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 12:50
海洋結(jié)構(gòu)物所處海洋環(huán)境非常復(fù)雜,風(fēng)、浪、地震等載荷都會(huì)對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物的安全性造成威脅,此外海洋結(jié)構(gòu)物還會(huì)遭受到海洋的腐蝕。海洋腐蝕不僅會(huì)對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物造成嚴(yán)重的損傷,使其強(qiáng)度降低、抵抗外載的能力變差,還會(huì)引發(fā)倒塌等災(zāi)難性事件,給海上人員的生產(chǎn)生活帶來(lái)很大的安全隱患。目前對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物的安全性分析主要以設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)為對(duì)象而未考慮腐蝕影響,而腐蝕的存在會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性構(gòu)成一定的威脅,因此有必要考慮腐蝕對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物的安全性能所產(chǎn)生的影響。本文通過(guò)腐蝕試驗(yàn)、單調(diào)拉伸試驗(yàn)和循環(huán)載荷試驗(yàn),確定了腐蝕修正后的NV-D36鋼材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型,并以此作為基礎(chǔ)研究腐蝕對(duì)海洋結(jié)構(gòu)物安全性能的影響。具體研究?jī)?nèi)容如下:通過(guò)電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)、單調(diào)拉伸試驗(yàn)、循環(huán)載荷試驗(yàn)以及對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析,確定了海工結(jié)構(gòu)高強(qiáng)鋼NV-D36試件在單調(diào)拉伸試驗(yàn)后的名義彈性模量、名義屈服應(yīng)變、名義屈服強(qiáng)度和名義極限強(qiáng)度等拉伸力學(xué)性能隨腐蝕率變化而變化的規(guī)律;研究了NV-D36鋼材在循環(huán)加載載荷作用下的滯回性能;研究了循環(huán)加載載荷作用下,隨著腐蝕率的加深,NV-D36鋼材的剛度、強(qiáng)度、滯回性能等力學(xué)性能的變化規(guī)律。建立了三種腐蝕修正后的NV-D3...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 背景及意義
1.2 鋼材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系研究現(xiàn)狀
1.3 鋼材腐蝕損傷研究現(xiàn)狀
1.4 腐蝕平臺(tái)安全儲(chǔ)備研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 腐蝕試件力學(xué)性能試驗(yàn)
2.1 室內(nèi)電化學(xué)加速腐蝕試驗(yàn)
2.1.1 腐蝕試驗(yàn)原理
2.1.2 腐蝕試件尺寸
2.1.3 腐蝕試驗(yàn)設(shè)備
2.1.4 腐蝕試件的制備
2.2 單調(diào)拉伸試驗(yàn)
2.2.1 單調(diào)拉伸試驗(yàn)概況
2.2.2 單調(diào)拉伸試驗(yàn)結(jié)果
2.3 循環(huán)載荷試驗(yàn)
2.3.1 循環(huán)載荷試驗(yàn)概況
2.3.2 循環(huán)載荷試驗(yàn)結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
3 腐蝕修正NV-D36鋼材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1 腐蝕修正NV-D36鋼材三折線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1.1 三折線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1.2 腐蝕修正三折線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1.3 有限元模擬拉伸試驗(yàn)
3.2 腐蝕修正NV-D36鋼材Chaboche模型
3.2.1 Chaboche模型
3.2.2 Chaboche模型中NV-D36鋼材的參數(shù)標(biāo)定
3.2.3 腐蝕修正Chaboche模型中NV-D36鋼材的參數(shù)標(biāo)定
3.3 腐蝕修正NV-D36鋼材Steel01模型
3.3.1 Steel01模型
3.3.2 腐蝕修正NV-D36鋼材Steel01模型
3.4 本章小結(jié)
4 腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)安全性影響
4.1 平臺(tái)基本概況與有限元模型建立
4.1.1 平臺(tái)基本概況
4.1.2 平臺(tái)有限元模型建立
4.2 腐蝕導(dǎo)管架平臺(tái)的靜力推覆分析
4.2.1 側(cè)向力分布形式選取
4.2.2 強(qiáng)度儲(chǔ)備比指標(biāo)
4.2.3 腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)強(qiáng)度儲(chǔ)備比的影響
4.2.4 延性系數(shù)指標(biāo)
4.2.5 腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)延性系數(shù)的影響
4.3 腐蝕平臺(tái)的增量動(dòng)力分析
4.4 腐蝕導(dǎo)管架平臺(tái)的塑性發(fā)展分析
4.4.1 靜力推覆分析中腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)桿件塑性率的影響
4.4.2 靜力推覆分析中腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)塑性發(fā)展路徑的影響
4.4.3 增量動(dòng)力分析中腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)桿件塑性率的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 循環(huán)加載試驗(yàn)結(jié)果
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析海洋石油生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)安全風(fēng)險(xiǎn)與管控措施[J]. 楊光勝. 安全、健康和環(huán)境. 2017(01)
[2]考慮組合作用的服役后期海上導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)承載能力研究[J]. 王迪,李威. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[3]往復(fù)荷載下鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的超低周疲勞斷裂預(yù)測(cè)[J]. 廖芳芳,王偉,陳以一. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]海洋環(huán)境中的鋼鐵腐蝕模擬研究[J]. 焦淑菲,尹艷鎮(zhèn),梁金祿,史忠豐,蔡成翔. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2013(08)
[5]FEMA P695-Quantification of Building Seismic Performance Factors簡(jiǎn)介[J]. 郭小康,李國(guó)強(qiáng),劉玉姝,陳橋生. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2013(02)
[6]Q460D高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J]. 施剛,王飛,戴國(guó)欣,石永久,王元清. 土木工程學(xué)報(bào). 2012(07)
[7]循環(huán)荷載作用下結(jié)構(gòu)鋼材本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)研究[J]. 石永久,王萌,王元清. 建筑材料學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]金屬材料本構(gòu)模型的研究進(jìn)展[J]. 彭鴻博,張宏建. 機(jī)械工程材料. 2012(03)
[9]增量動(dòng)力彈塑性分析方法的改進(jìn)及其應(yīng)用[J]. 汪夢(mèng)甫,汪幟輝,劉飛飛. 地震工程與工程振動(dòng). 2012(01)
[10]Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J]. 施剛,王飛,戴國(guó)欣,王元清,石永久. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
碩士論文
[1]考慮損傷的導(dǎo)管架平臺(tái)倒塌安全儲(chǔ)備分析[D]. 吳慶金.大連理工大學(xué) 2016
[2]考慮非均勻腐蝕損傷影響的焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命研究[D]. 楊碩.大連理工大學(xué) 2014
[3]灘海老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)完整性分析[D]. 黃超.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[4]鑄鐵材料在水環(huán)境(海水、淡水、鹽水)中的腐蝕研究[D]. 師素粉.太原科技大學(xué) 2008
[5]腐蝕對(duì)鋼筋力學(xué)性能影響的研究[D]. 楊淑慧.鄭州大學(xué) 2002
本文編號(hào):2914564
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 背景及意義
1.2 鋼材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系研究現(xiàn)狀
1.3 鋼材腐蝕損傷研究現(xiàn)狀
1.4 腐蝕平臺(tái)安全儲(chǔ)備研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 腐蝕試件力學(xué)性能試驗(yàn)
2.1 室內(nèi)電化學(xué)加速腐蝕試驗(yàn)
2.1.1 腐蝕試驗(yàn)原理
2.1.2 腐蝕試件尺寸
2.1.3 腐蝕試驗(yàn)設(shè)備
2.1.4 腐蝕試件的制備
2.2 單調(diào)拉伸試驗(yàn)
2.2.1 單調(diào)拉伸試驗(yàn)概況
2.2.2 單調(diào)拉伸試驗(yàn)結(jié)果
2.3 循環(huán)載荷試驗(yàn)
2.3.1 循環(huán)載荷試驗(yàn)概況
2.3.2 循環(huán)載荷試驗(yàn)結(jié)果
2.4 本章小結(jié)
3 腐蝕修正NV-D36鋼材應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1 腐蝕修正NV-D36鋼材三折線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1.1 三折線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1.2 腐蝕修正三折線應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系模型
3.1.3 有限元模擬拉伸試驗(yàn)
3.2 腐蝕修正NV-D36鋼材Chaboche模型
3.2.1 Chaboche模型
3.2.2 Chaboche模型中NV-D36鋼材的參數(shù)標(biāo)定
3.2.3 腐蝕修正Chaboche模型中NV-D36鋼材的參數(shù)標(biāo)定
3.3 腐蝕修正NV-D36鋼材Steel01模型
3.3.1 Steel01模型
3.3.2 腐蝕修正NV-D36鋼材Steel01模型
3.4 本章小結(jié)
4 腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)安全性影響
4.1 平臺(tái)基本概況與有限元模型建立
4.1.1 平臺(tái)基本概況
4.1.2 平臺(tái)有限元模型建立
4.2 腐蝕導(dǎo)管架平臺(tái)的靜力推覆分析
4.2.1 側(cè)向力分布形式選取
4.2.2 強(qiáng)度儲(chǔ)備比指標(biāo)
4.2.3 腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)強(qiáng)度儲(chǔ)備比的影響
4.2.4 延性系數(shù)指標(biāo)
4.2.5 腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)延性系數(shù)的影響
4.3 腐蝕平臺(tái)的增量動(dòng)力分析
4.4 腐蝕導(dǎo)管架平臺(tái)的塑性發(fā)展分析
4.4.1 靜力推覆分析中腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)桿件塑性率的影響
4.4.2 靜力推覆分析中腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)塑性發(fā)展路徑的影響
4.4.3 增量動(dòng)力分析中腐蝕損傷評(píng)價(jià)方法對(duì)桿件塑性率的影響
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 循環(huán)加載試驗(yàn)結(jié)果
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]淺析海洋石油生產(chǎn)作業(yè)平臺(tái)安全風(fēng)險(xiǎn)與管控措施[J]. 楊光勝. 安全、健康和環(huán)境. 2017(01)
[2]考慮組合作用的服役后期海上導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)承載能力研究[J]. 王迪,李威. 建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2015(S1)
[3]往復(fù)荷載下鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的超低周疲勞斷裂預(yù)測(cè)[J]. 廖芳芳,王偉,陳以一. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]海洋環(huán)境中的鋼鐵腐蝕模擬研究[J]. 焦淑菲,尹艷鎮(zhèn),梁金祿,史忠豐,蔡成翔. 化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2013(08)
[5]FEMA P695-Quantification of Building Seismic Performance Factors簡(jiǎn)介[J]. 郭小康,李國(guó)強(qiáng),劉玉姝,陳橋生. 建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展. 2013(02)
[6]Q460D高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J]. 施剛,王飛,戴國(guó)欣,石永久,王元清. 土木工程學(xué)報(bào). 2012(07)
[7]循環(huán)荷載作用下結(jié)構(gòu)鋼材本構(gòu)關(guān)系試驗(yàn)研究[J]. 石永久,王萌,王元清. 建筑材料學(xué)報(bào). 2012(03)
[8]金屬材料本構(gòu)模型的研究進(jìn)展[J]. 彭鴻博,張宏建. 機(jī)械工程材料. 2012(03)
[9]增量動(dòng)力彈塑性分析方法的改進(jìn)及其應(yīng)用[J]. 汪夢(mèng)甫,汪幟輝,劉飛飛. 地震工程與工程振動(dòng). 2012(01)
[10]Q460C高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)加載試驗(yàn)研究[J]. 施剛,王飛,戴國(guó)欣,王元清,石永久. 東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(06)
碩士論文
[1]考慮損傷的導(dǎo)管架平臺(tái)倒塌安全儲(chǔ)備分析[D]. 吳慶金.大連理工大學(xué) 2016
[2]考慮非均勻腐蝕損傷影響的焊接結(jié)構(gòu)疲勞壽命研究[D]. 楊碩.大連理工大學(xué) 2014
[3]灘海老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)完整性分析[D]. 黃超.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2014
[4]鑄鐵材料在水環(huán)境(海水、淡水、鹽水)中的腐蝕研究[D]. 師素粉.太原科技大學(xué) 2008
[5]腐蝕對(duì)鋼筋力學(xué)性能影響的研究[D]. 楊淑慧.鄭州大學(xué) 2002
本文編號(hào):2914564
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