本文關(guān)鍵詞：海水中金屬外加電流陰極保護(hù)的電場形態(tài)研究

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【摘要】：隨著科技的發(fā)展，在工業(yè)中使用金屬及金屬制品的場合越來越多，而伴隨著金屬的廣泛使用，金屬的腐蝕現(xiàn)象發(fā)生概率也越來越高。在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的過程中，金屬腐蝕的危害主要體現(xiàn)為：在經(jīng)濟(jì)方面造成的損失逐年增加，在工業(yè)中使用金屬時(shí)造成的安全事故頻發(fā)，在資源方面對(duì)金屬資源的浪費(fèi)越來越嚴(yán)重。因此，在很多方面，防止金屬腐蝕的技術(shù)受到人們的重視程度越來越大。而隨著金屬在海水中的使用量的增加，研究如何有效的防止海水中金屬腐蝕有著至關(guān)重要的意義。 本文根據(jù)金屬在電解質(zhì)中的電化學(xué)反應(yīng)原理，對(duì)金屬的電化學(xué)腐蝕原理加以理解和研究。在理解了電化學(xué)腐蝕原理的基礎(chǔ)上，從腐蝕原理入手，著重對(duì)金屬的外加電流陰極保護(hù)法做了分析。根據(jù)外加電流陰極保護(hù)法常用的三電極體系，利用ANSYS有限元分析軟件，從電學(xué)角度出發(fā)，在ANSYS中建立了關(guān)于整個(gè)陰極保護(hù)系統(tǒng)的等尺寸的三維模型，并對(duì)其整體電位分布規(guī)律、任意截面的電位分布規(guī)律、電極相對(duì)位置對(duì)電位分布的影響、電極入水深度對(duì)電位分布的影響等方面進(jìn)行了仿真研究。根據(jù)仿真采用的模型搭建實(shí)際系統(tǒng)，按照仿真所用路徑在實(shí)際系統(tǒng)中測出實(shí)際路徑上的電位值。仿真的結(jié)果與實(shí)際測量的結(jié)果都導(dǎo)入MATLAB中，利用MATLAB繪制出三維曲面和二維曲線來驗(yàn)證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性和仿真結(jié)論的真實(shí)性。 本文利用ANSYS軟件進(jìn)行仿真分析，，使海水中金屬受到外加電流陰極保護(hù)時(shí)的電極間的電位分布情況得到了直觀的展現(xiàn)。同時(shí)本文利用了沿著不同方向進(jìn)行不同位置的電位測試方法，展示了陰極保護(hù)時(shí)海水中電位沿著不同方向的分布特點(diǎn)，研究了研究電極與激勵(lì)電極間相對(duì)位置變化以及電極本身位置變化對(duì)整體電位分布的影響，使得陰極保護(hù)系統(tǒng)的仿真結(jié)果與實(shí)際應(yīng)用更有效的結(jié)合，為優(yōu)化系統(tǒng)提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：陰極保護(hù) ANSYS有限元分析 外加電流法 電位分布
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG174.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題研究的意義及背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究的發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國外研究的發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究的發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容13-15
• 第2章 金屬腐蝕與陰極保護(hù)基本原理15-24
• 2.1 金屬腐蝕原理15-20
• 2.1.1 金屬腐蝕的定義與分類15-18
• 2.1.2 金屬電化學(xué)腐蝕的基本原理18-20
• 2.2 陰極保護(hù)的基本原理20-22
• 2.2.1 陰極保護(hù)的介紹20
• 2.2.2 兩種陰極保護(hù)法的介紹20-22
• 2.2.3 兩種陰極保護(hù)法的比較22
• 2.3 本章小結(jié)22-24
• 第3章 利用 ANSYS 對(duì)陰極保護(hù)系統(tǒng)仿真研究24-41
• 3.1 ANSYS 有限元軟件概述24-25
• 3.2 建立陰極保護(hù)模型25-29
• 3.3 后處理結(jié)果分析29-31
• 3.4 長度方向上不同位置的電位分布研究31-33
• 3.5 寬度方向上不同位置的電位分布研究33-34
• 3.6 激勵(lì)電極與研究電極相對(duì)位置變化的研究34-36
• 3.7 激勵(lì)電極位置變化的研究36-39
• 3.8 本章小結(jié)39-41
• 第4章 外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)模型搭建41-55
• 4.1 三電極外加電流陰極保護(hù)體系概述41-43
• 4.2 三電極外加電流陰極保護(hù)體系詳述43-46
• 4.2.1 研究電極43-44
• 4.2.2 參比電極44-45
• 4.2.3 輔助陽極45-46
• 4.3 陰極保護(hù)實(shí)驗(yàn)裝置46-48
• 4.4 可調(diào)直流電壓源48-51
• 4.5 可持續(xù)供電裝置的選擇51-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 第5章 數(shù)據(jù)測量結(jié)果與仿真驗(yàn)證55-64
• 5.1 驗(yàn)證不同激勵(lì)電壓下的仿真結(jié)果56-60
• 5.2 驗(yàn)證不同位置的電位分布規(guī)律60-62
• 5.3 驗(yàn)證激勵(lì)電極入水深度變化對(duì)電位分布的影響62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第6章 結(jié)論64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄 A 硬件實(shí)物68-70
• 附錄 B 硬件 PCB 圖70-71
• 附錄 C ANSYS 仿真部分程序71-76
• 附錄 D 不同激勵(lì)電壓下的部分實(shí)際測量值76-78
• 在學(xué)研究成果78-79
• 致謝79

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：872381