含腐蚀损伤板架结构极限强度评估及工程应用

发布时间：2021-03-03 03:06

　　船舶与海洋结构物长时间服役于腐蚀性的环境中,难以避免地会发生腐蚀损伤。腐蚀会导致结构的板厚减小,极限承载能力降低。而点蚀是船体结构中广泛存在的一种非均匀腐蚀,相比于均匀腐蚀,点蚀损伤会导致结构完整性的破坏,造成更大的强度损失。加筋板作为船舶结构中的基本受力构件,所受载荷超过其极限强度会导致结构发生失稳破坏甚至失效,因此准确评估含腐蚀损伤加筋板结构的极限强度具有重要意义。本文以含腐蚀损伤加筋板结构为研究对象,在建立准确的有限元模型基础上,采用非线性有限元方法,研究各腐蚀参数对加筋板极限强度的影响,并提出一种适合工程应用的极限强度评估方法。本文的研究内容主要包括:（1）通过选取合适的模型范围、初始缺陷、网格尺寸,建立准确的含点蚀损伤加筋板有限元模型;（2）研究蚀坑形状、腐蚀位置、带板柔度、加强筋柔度、腐蚀面积百分比、腐蚀深度、腐蚀体积、加筋个数、加筋腐蚀等因素对含腐蚀加筋板极限强度的影响规律;（3）研究加筋板失效模式的识别方法,以及随腐蚀损伤的加剧失效模式的变化趋势;（4）根据数值计算的结果,选取合适的评估参数,拟合出准确的含腐蚀损伤加筋板结构极限强度评估公式;（5）根据实船腐蚀检测数据,... 

【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】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景和意义
        1.1.1 腐蚀损伤的特点
        1.1.2 腐蚀损伤对板架结构极限强度的影响
        1.1.3 本文研究的意义
    1.2 国内外的研究现状与成果
        1.2.1 加筋板的极限强度研究方法
        1.2.2 无损伤加筋板的极限强度计算公式
        1.2.3 加筋板极限强度的影响因素研究
        1.2.4 板架结构腐蚀损伤的模拟
        1.2.5 考虑腐蚀损伤的板架结构极限强度评估方法
    1.3 现有研究工作的不足
    1.4 本文的研究目的和研究内容
2 含腐蚀损伤加筋板结构有限元模型的建立
    2.1 屈曲极限强度计算理论与分析过程
    2.2 有限元模型
        2.2.1 几何尺寸
        2.2.2 有限元模型范围与边界条件
        2.2.3 单元类型与材料属性
    2.3 初始缺陷的施加
        2.3.1 初始变形
        2.3.2 残余应力
    2.4 模型验证
        2.4.1 网格收敛性验证
        2.4.2 程序验证
    2.5 本章小结
3 含腐蚀损伤加筋板极限强度影响因素研究
    3.1 蚀坑形状对极限强度的影响
    3.2 腐蚀位置对极限强度的影响
    3.3 柔度对极限强度的影响
        3.3.1 带板柔度对极限强度的影响
        3.3.2 加强筋柔度对极限强度的影响
    3.4 腐蚀损伤参数对极限强度的影响
        3.4.1 腐蚀面积百分比DOP对极限强度的影响
        3.4.2 腐蚀深度对极限强度的影响
        3.4.3 腐蚀体积对极限强度的影响
    3.5 加强筋个数对含腐蚀损伤加筋板极限强度的影响
    3.6 加强筋腐蚀对极限强度的影响
    3.7 本章小结
4 腐蚀损伤对加筋板结构失效模式的影响
    4.1 加筋板失效模式的分类
    4.2 加筋板失效模式的识别方法
    4.3 完整加筋板失效模式的变化趋势
    4.4 腐蚀损伤对加筋板失效模式的影响
    4.5 本章小结
5 含腐蚀损伤船体结构极限强度评估方法与工程应用
    5.1 含腐蚀损伤加筋板极限强度评估方法
    5.2 腐蚀体积的计算
    5.3 含腐蚀损伤船体结构极限强度评估的工程应用
        5.3.1 含腐蚀损伤船体结构极限强度评估软件界面
        5.3.2 含腐蚀损伤船体结构极限强度评估原理
    5.4 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]含点蚀损伤船体加筋板在纵向压力下的极限强度[J]. 胡康,杨平,杜晶晶,彭子牙.  船舶工程. 2018(07)
[2]点蚀、裂纹损伤对船用加筋板剩余极限强度的影响[J]. 张婧,闫岩,徐烁硕,邵龙.  中国舰船研究. 2018(01)
[3]轴向压力下含点蚀损伤加筋板极限强度研究[J]. 施兴华,王鹏翔,江小龙,闫岩.  江苏科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[4]一种新的点蚀损伤下船体结构极限强度计算方法[J]. 滑林,吴梵,张静,马晓龙.  海军工程大学学报. 2017(03)
[5]考虑点腐蚀影响的海洋钢结构剩余极限强度研究进展[J]. 王芳,张岳林,苏里阳,赵仕婷,白有林,胡鹏飞.  舰船科学技术. 2017(03)
[6]船体板和加筋板的屈曲及极限强度研究综述[J]. 陈彦廷,于昌利,桂洪斌.  中国舰船研究. 2017(01)
[7]加筋板格高级屈曲分析技术研究及软件开发[J]. 祁恩荣,夏劲松,吕毅宁,刘超,李政杰,倪昱.  船舶力学. 2016(04)
[8]模型范围对加筋板极限强度计算的影响分析[J]. 罗刚,贺双元,李军,杨平.  船海工程. 2014(04)
[9]点蚀损伤船体结构板的极限剪切屈曲强度研究[J]. 张岩,黄一,刘刚.  船舶力学. 2013(Z1)
[10]复合受力作用下的板格和加筋板的极限强度计算与研究[J]. 崔虎威,杨平.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2012(03)

博士论文
[1]考虑腐蚀影响船舶结构极限强度研究[D]. 王燕舞.上海交通大学 2008

硕士论文
[1]非均匀腐蚀损伤船体板全生命周期极限强度评估方法研究[D]. 刘书栋.大连理工大学 2019
[2]含非均匀点蚀损伤船体板的极限强度研究[D]. 田幸暖.大连理工大学 2016
[3]考虑初始缺陷FPSO结构的极限强度研究[D]. 钱鹏.江苏科技大学 2016
[4]随机腐蚀船体结构极限强度分析[D]. 胡冰楠.哈尔滨工程大学 2015
[5]船体结构极限强度的非线性有限元分析[D]. 周海仲.哈尔滨工程大学 2010
[6]逐步破坏法计算船体梁总纵极限强度[D]. 许明财.武汉理工大学 2003



本文编号：3060473