本文關(guān)鍵詞：考慮腐蝕損傷的焊接構(gòu)件疲勞壽命評估方法研究

  更多相關(guān)文章： 焊接構(gòu)件 力學化學效應(yīng) 電化學實驗 腐蝕模型 腐蝕疲勞

【摘要】：海洋環(huán)境極其復雜,海水中存在大量的氯離子,溶解氧等,金屬在海洋中極易發(fā)生腐蝕；海洋中的風浪流等循環(huán)載荷作用在結(jié)構(gòu)上會引起疲勞問題。船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)通常將在海洋環(huán)境中服役20年以上,不可避免地受到腐蝕和疲勞的共同作用。腐蝕疲勞是導致海洋環(huán)境中結(jié)構(gòu)破壞的主要因素之一,并且腐蝕疲勞破壞通常發(fā)生在結(jié)構(gòu)的焊接部位。腐蝕疲勞累積損傷機理及其復雜,目前尚未有一種腐蝕機理可以解釋所有的腐蝕疲勞損傷現(xiàn)象。本文基于力學化學效應(yīng)理論,通過模型試驗和有限元數(shù)值模擬,研究腐蝕疲勞損傷機理,并提出一種考慮腐蝕損傷的疲勞壽命評估方法。首先,分析低碳鋼和低合金鋼的實海掛片試驗數(shù)據(jù),采用冪函數(shù)腐蝕模型對試驗數(shù)據(jù)進行擬合,得到無應(yīng)力狀態(tài)下的腐蝕模型。其次,基于力學化學效應(yīng)理論推導出考慮力學因素的腐蝕模型,根據(jù)彈性階段與塑性階段力學化學效應(yīng)作用機理,提出的考慮力學因素的腐蝕模型分為彈性段與塑性段。通過實驗室模型試驗研究力學因素對腐蝕速度的影響規(guī)律,并采用考慮力學因素的腐蝕模型對試驗數(shù)據(jù)進行擬合,確定相關(guān)系數(shù),得到考慮力學因素的腐蝕模型。最后,通過有限元軟件進行數(shù)值模擬。建立焊接構(gòu)件的有限元模型,分別采用均勻腐蝕模型與均勻腐蝕模型對板厚進行折減,提取熱點應(yīng)力計算焊接構(gòu)件的腐蝕疲勞累積損傷。計算結(jié)果顯示新的腐蝕模型下結(jié)構(gòu)的腐蝕疲勞累積算上更加嚴重。船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)中的焊接構(gòu)件處易發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象,甚至可能產(chǎn)生塑性變形,力學化學效應(yīng)會導致金屬腐蝕速度的增加,應(yīng)力越大腐蝕越嚴重。因此,焊接構(gòu)件會遭受更加嚴重的腐蝕疲勞累積損傷�？紤]腐蝕損傷的焊接構(gòu)件疲勞壽命評估方法能夠考慮腐蝕與應(yīng)力的耦合作用,可以更加準確地評估焊接構(gòu)件的腐蝕疲勞累積損傷。
【關(guān)鍵詞】：焊接構(gòu)件 力學化學效應(yīng) 電化學實驗 腐蝕模型 腐蝕疲勞
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG405;P755.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstraet5-8
• 1. 緒論8-12
• 1.1. 研究背景與意義8
• 1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-11
• 1.3. 本文的主要研究內(nèi)容11-12
• 2. 實海腐蝕數(shù)據(jù)分析12-24
• 2.1. 海洋腐蝕環(huán)境12-13
• 2.2. 實海掛片實驗數(shù)據(jù)13-19
• 2.3. 低碳鋼和低合金鋼掛片海水腐蝕規(guī)律19-23
• 2.4. 本章小結(jié)23-24
• 3. 腐蝕疲勞損傷機理研究24-34
• 3.1. 力學化學效應(yīng)概述24-26
• 3.2. 彈性范圍的力學化學效應(yīng)26-28
• 3.3. 塑性范圍的力學化學效應(yīng)28-31
• 3.4. 考慮力學化學效應(yīng)影響的腐蝕模型31-32
• 3.5. 本章小結(jié)32-34
• 4. 實驗室模型試驗34-51
• 4.1. 腐蝕速度測量方法34-36
• 4.1.1. 失重法34
• 4.1.2. 氣體容量法34
• 4.1.3. 電阻法34
• 4.1.4. 電化學法34-36
• 4.2. 實驗準備36-42
• 4.2.1. 實驗?zāi)康募胺椒?/span>36
• 4.2.2. 實驗設(shè)備36-41
• 4.2.3. 材料及試件41-42
• 4.3. 實驗步驟42-44
• 4.4. 實驗結(jié)果分析44-48
• 4.5. 低碳鋼的新非線性腐蝕模型48-50
• 4.6. 本章小結(jié)50-51
• 5. 焊接構(gòu)件腐蝕疲勞壽命評估51-61
• 5.1. 新腐蝕模型板厚折減51
• 5.2. 焊接接頭數(shù)值模擬51-57
• 5.2.1. 新腐蝕模型與均勻腐蝕模型51-55
• 5.2.2. 線彈性階段模型與塑性階段模型55-57
• 5.3. 焊接構(gòu)件腐蝕疲勞壽命評估57-60
• 5.3.1. 建立焊接構(gòu)件有限元模型57-58
• 5.3.2. 焊接構(gòu)件腐蝕疲勞累積損傷58-60
• 5.4. 本章小結(jié)60-61
• 6. 結(jié)論與展望61-62
• 6.1. 結(jié)論61
• 6.2. 展望61-62
• 參考文獻62-64
• 基金項目信息64-65
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況65-66
• 致謝66-67

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 房德馨;孫豐華;宮照坤;賈阿興;曲延安;;振動處理技術(shù)對焊接構(gòu)件疲勞特性的影響[J];實驗力學;1991年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 何頂頂;李兆霞;姚登登;趙超凡;;結(jié)構(gòu)損傷跨尺度演化的宏細觀同步量化分析[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

2 王傳孝;徐飛;沈全興;俞晉良;;特殊焊接構(gòu)件的夾具設(shè)計[A];2010全國機電企業(yè)工藝年會《上海電氣杯》征文論文集[C];2010年

3 徐臘明;;爆炸法消除焊接構(gòu)件殘余應(yīng)力研究[A];面向21世紀的科技進步與社會經(jīng)濟發(fā)展（下冊）[C];1999年

4 高玉魁;仲政;;表面強化對TA15鈦合金焊接構(gòu)件疲勞性能的影響[A];中國力學大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 涂善東;鞏建鳴;;高溫下帶焊縫實驗室試樣與實際焊接構(gòu)件力學行為之間的關(guān)系[A];第四屆全國壓力容器學術(shù)會議論文集[C];1997年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 王禮東;考慮腐蝕損傷的焊接構(gòu)件疲勞壽命評估方法研究[D];大連理工大學;2015年

2 祁建;點焊構(gòu)件焊點布置的優(yōu)化設(shè)計[D];東北大學;2008年

3 向龍;焊接構(gòu)件電磁熱強化及其性能研究[D];燕山大學;2013年

4 申剛;基于典型焊接構(gòu)件模型的有限元六面體網(wǎng)格自動劃分算法研究[D];南京航空航天大學;2013年

5 王大群;D406A鋼焊接構(gòu)件梯度熱處理工藝及力學性能預(yù)報[D];哈爾濱工業(yè)大學;2014年

6 古婉力;D406A鋼焊接構(gòu)件梯度場熱處理過程的數(shù)值模擬及晶粒細化[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

，

本文編號：1061282