考虑点蚀损伤海洋平台钢材的力学性能研究

发布时间：2021-02-07 11:30

　　海洋环境下特殊的温度、湿度和盐度等,极易导致服役于其中的海洋平台发生点蚀,而点蚀损伤的存在会导致钢材的力学性能发生退化。为了研究高强度钢材表面的点蚀损伤对钢材力学性能的影响,根据法拉第电解定律,对钢材进行了电化学加速腐蚀试验,制备了不同损伤程度的NV-D36钢材点蚀试件,并对其进行了单调加载试验,分析了点蚀深度及截面损失率对钢材延伸率、极限强度及屈服平台的影响,得到了随着点蚀深度及截面损失率的增加极限强度及延伸率均发生退化的关系,且屈服平台逐渐消失。建立了名义极限强度及延伸率随截面损失率的定量退化关系。在基本力学性能研究的基础上,进行了带有点蚀损伤钢材伤试件的有限元分析,对比了不同点蚀损伤程度钢材试件在拉伸状态下的应力分布,得到了不同损伤程度点蚀引起的蚀点周围应力分布的变化规律。此外,针对多种循环加载制度,对NV-D36海工高强度结构钢材的循环加载性能进行了试验研究。得到了钢材单调加载和循环加载的一维应力-应变曲线,研究了其单调性能、滞回性能及延性性能等。基于Ramberg-Osgood模型公式对逐级加载制度下的循环骨架曲线进行了拟合,得到了NV-D36海工高强度钢材在循环载荷下的骨架... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 课题研究现状
        1.2.1 海洋结构物点蚀研究现状
        1.2.2 循环载荷作用下钢材力学性能研究现状
    1.3 本文主要研究内容
        1.3.1 研究思路和研究流程
        1.3.2 研究内容和方法
2 钢材点蚀试验
    2.1 点蚀试件制备
        2.1.1 点蚀试件制备方法
        2.1.2 点蚀试验原理
        2.1.3 点蚀试验仪器
    2.2 点蚀特征参数的确定
        2.2.1 点蚀分布 φ
        2.2.2 点蚀形状 ψ
        2.2.3 点蚀深度h和径深比 λ
        2.2.4 其它点蚀特征参数
    2.3 本章小结
3 考虑点蚀损伤的试件单调加载力学性能分析
    3.1 单调加载试验概况
        3.1.1 试验材料和试件设计
        3.1.2 点蚀试件制备
        3.1.3 加载试验设备及规范
    3.2 单调加载试验结果
        3.2.1 加载过程和试验现象
        3.2.2 点蚀对载荷-位移关系曲线的影响
        3.2.3 钢材极限强度的退化分析
        3.2.4 钢材延伸率的退化分析
    3.3 点蚀损伤对钢材试件应力分布的影响
    3.4 本章小结
4 循环载荷作用下完好钢材的滞回性能试验研究
    4.1 循环加载试验概况
        4.1.1 试验材料及试件设计
        4.1.2 加载试验设备
        4.1.3 单调加载制度
        4.1.4 循环加载制度
    4.2 单调加载性能分析
    4.3 滞回性能分析
    4.4 滞回本构关系
        4.4.1 骨架曲线分析
        4.4.2 耗能能力分析
        4.4.3 循环本构模型标定及应用
    4.5 本章小结
5 循环载荷作用下考虑点蚀损伤钢材的滞回性能试验研究
    5.1 点蚀及加载试验概况
        5.1.1 点蚀试件基本信息及制备
        5.1.2 点蚀参数信息
        5.1.3 试件命名规则
        5.1.4 加载试验设备
        5.1.5 加载制度
    5.2 加载试验结果分析
        5.2.1 滞回曲线特征
        5.2.2 损伤退化特性
        5.2.3 单调性能分析
        5.2.4 骨架曲线分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3022157