锈蚀冷弯薄壁型钢板材力学性能研究

发布时间：2022-08-13 12:07

　　冷弯薄壁型钢因其截面形状灵活、质量轻、强度高、施工方便、节能环保等方面优势而被广泛应用。虽然有防护措施,许多处于腐蚀环境下的冷弯薄壁型钢钢结构无可避免的出现腐蚀问题,从而影响结构的安全性和可靠性。本文以工业环境下服役10年的压型钢板为研究对象,采用试验研究与数值模拟相结合的方法,围绕锈蚀冷弯薄壁型钢表面形貌特征,板材力学性能退化等方面进行了系统的研究。（1）借助ST400型三维表面形貌仪对锈蚀冷弯薄壁型钢表面进行扫描,得到锈蚀钢板表面形貌图和三维坐标数据;统计分析了表面形貌数据,得到了锈蚀深度频率直方图,建立了表面特征参数与质量损失率的关系式;最后对比分析了锈蚀冷弯薄壁型钢和锈蚀热轧钢表面形貌特征参数随质量损失率变化关系。（2）通过对锈蚀压型钢板平板部位制作的7个标准试件进行单调拉伸试验,得到了不同腐蚀程度冷弯薄壁型钢应力-应变曲线;研究了锈蚀对断口形式、屈服强度、极限强度、弹性模量、延伸率等力学性能的影响;建立了力学性能指标与质量损失率的关系式。（3）采用数值模拟的方法,定量研究了锈坑的尺寸和数量对锈蚀冷弯薄壁钢板材力学性能的影响;建立了8个带有表面锈坑的有限元模型,分析锈坑尺寸和锈... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 钢材的锈蚀机理和锈蚀类型
        1.2.2 锈蚀程度表征方法和表面形貌特征
        1.2.3 锈蚀钢材材料力学性能研究
    1.3 研究内容
2.锈蚀冷弯薄壁型钢腐蚀表面形貌研究
    2.1 引言
    2.2 试件来源
    2.3 钢板表面形貌测试
    2.4 腐蚀形貌特征分析
        2.4.1 三维表面形貌
        2.4.2 锈蚀深度分析
        2.4.3 表面形貌特征参数分析
    2.5 锈蚀冷弯薄壁型钢和锈蚀热轧钢对比
    2.6 本章小节
3.锈蚀冷弯薄壁型钢板材力学性能试验研究
    3.1 引言
    3.2 单调拉伸试验
        3.2.1 试验准备
        3.2.2 试验装置及加载过程
    3.3 单调拉伸试验结果及分析
        3.3.1 失效模式分析
        3.3.2 应力-应变曲线分析
        3.3.3 力学性能指标分析
    3.4 本章小结
4.锈蚀冷弯薄壁钢板材力学性能数值分析
    4.1 引言
    4.2 数值模型建立
        4.2.1 真实本构关系获取
        4.2.2 有限元模型的建立与描述
    4.3 数值模拟结果分析
        4.3.1 荷载—位移曲线分析
        4.3.2 力学参数云图分析
    4.4 基于数值模拟结果的力学性能计算模型
        4.4.1 基于最小横截面的承载力计算模型
        4.4.2 基于体积损失率的计算模型
        4.4.3 基于最大锈坑深度的计算模型
    4.5 本章小结
5.结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3677008