考虑腐蚀影响的含裂纹船体典型构件剩余强度研究
发布时间：2021-07-27 07:00
船舶与海洋结构物长期受到交变载荷的联合作用,焊接部位很容易出现疲劳裂纹。对于含穿透裂纹T型焊接板剩余强度的研究,一般选取应力强度因子作为评估参数,采用有限元模拟的方法,结合线弹性断裂力学理论进行剩余强度的评估。船舶与海洋结构物在整个服役期间,腐蚀是不得不考虑的重要影响因素,裂纹与腐蚀在耦合作用下对结构的损伤远远大于单一因素的影响。因此本文在对含穿透裂纹T型焊接板研究的基础上,考虑非均匀腐蚀因素的影响,研究T型焊接板在裂纹与非均匀腐蚀共同作用下,结构剩余强度的变化规律。首先通过平板三维穿透裂纹,确定有限元模型计算结果的准确性。找到应力强度因子沿厚度方向分布的主要影响因素,尝试建立应力强度因子沿厚度方向分布图。接下来建立含穿透裂纹T型焊接板,通过有限元计算确定应力强度因子沿厚度方向的分布规律,找到影响应力强度因子分布的主要因素,并确定应力强度因子最大值的出现位置。结合裂纹最大张口位移理论,建立应力强度因子最大值与最大张口位移之间的函数关系式。最后,由于实体单元模型计算时间长以及模拟非均匀腐蚀的复杂性,本文尝试建立一种新的计算方法。将分形理论创建的非均匀腐蚀表面赋予简化壳单元计算模型,利用非...
【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】：76 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 国内外研究现状
1.2.1 应力强度因子研究现状
1.2.2 船体典型构件非均匀腐蚀的研究现状
1.3 本文的主要研究工作
2 三维平板穿透裂纹应力强度因子研究
2.1 平板穿透裂纹的理论研究
2.2 平板穿透裂纹有限元模型的建立与验证
2.3 平板穿透裂纹分布规律和影响因素
2.4 本章小结
3 含穿透裂纹T型焊接板应力强度因子研究
3.1 T型焊接板应力强度因子与裂纹最大张口位移之间的关系
3.2 T型焊接板有限元模型的创建
3.3 影响T型板穿透裂纹应力强度因子分布的相关因素
3.3.1 面板板宽对应力强度因子分布的影响
3.3.2 面板厚度对应力强度因子的影响
3.3.3 面板板长对应力强度因子的影响
3.3.4 焊趾角度对应力强度因子的影响
3.3.5 焊接宽度对应力强度因子的影响
3.4 最大张口位移与T型焊接板表面点处应力强度因子的关系
3.5 本章小结
4 T型焊接板简化模型研究
4.1 T型焊接板简化模型的建立
4.1.1 选取合适的Shell单元
4.1.2 T型焊接板壳单元简化模型的确立
4.2 简化T型焊接板模型应力强度因子的计算
4.3 本章小结
5 非均匀腐蚀T型焊接板穿透裂纹研究方法
5.1 分形理论在非均匀腐蚀表面的应用
5.2 非均匀腐蚀壳单元模型建立与计算方法
5.3 非均匀腐蚀壳单元模型计算结果
5.4 非均匀腐蚀实体单元应力强度因子计算
5.5 含裂纹T型焊接板非均匀腐蚀情况下剩余强度
5.6 本章小结
结论
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]突发断裂事故背后[J]. 刘萧. 中国船检. 2016(05)
[2]随机腐蚀船体板结构极限强度分析[J]. 冯国庆,胡冰楠,吴明远,任慧龙. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(12)
[3]基于能量模型的三维穿透裂纹扩展研究[J]. 高潮,伍黎明,何宇廷,张腾,侯波. 航空动力学报. 2015(03)
[4]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)
[5]基于分形理论的6A02铝合金腐蚀损伤评估[J]. 李旭东,穆志韬,刘治国,朱武峰. 装备环境工程. 2012(04)
[6]裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析[J]. 刘明尧,柯孟龙,周祖德,谭跃刚,梁安. 武汉理工大学学报. 2011(06)
[7]船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之一:最大点蚀深度时变模型[J]. 王燕舞,黄小平,崔维成. 船舶力学. 2007(04)
[8]T型接头焊趾表面裂纹应力强度因子的简化计算方法[J]. 韩芸,黄小平,崔维成,胡勇. 中国造船. 2006(01)
博士论文
[1]含腐蚀损伤船体结构屈曲评估方法研究[D]. 张岩.大连理工大学 2011
[2]含裂纹损伤船体结构强度分析方法研究[D]. 陈景杰.大连理工大学 2011
[3]含曲线裂纹结构的三维断裂与疲劳裂纹扩展模拟研究[D]. 于培师.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]基于分形理论的腐蚀损伤船体板结构极限强度评估方法研究[D]. 吴品靖.大连理工大学 2017
[2]含腐蚀船体板极限强度评估的随机场模型研究[D]. 林盼盼.大连理工大学 2016
[3]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
[4]含表面裂纹损伤船体典型结构应力强度因子简化计算方法研究[D]. 叶申.大连理工大学 2015
[5]基于张开位移的管节点裂纹应力强度因子评估[D]. 王业伟.大连理工大学 2008
[6]结构表面裂纹应力强度因子计算方法研究[D]. 马艳.大连理工大学 2008
[7]应用PVDF压电材料和有限元法估算结构表面裂纹深度[D]. 田志刚.大连理工大学 2005
本文编号：3305327
【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】：76 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 国内外研究现状
1.2.1 应力强度因子研究现状
1.2.2 船体典型构件非均匀腐蚀的研究现状
1.3 本文的主要研究工作
2 三维平板穿透裂纹应力强度因子研究
2.1 平板穿透裂纹的理论研究
2.2 平板穿透裂纹有限元模型的建立与验证
2.3 平板穿透裂纹分布规律和影响因素
2.4 本章小结
3 含穿透裂纹T型焊接板应力强度因子研究
3.1 T型焊接板应力强度因子与裂纹最大张口位移之间的关系
3.2 T型焊接板有限元模型的创建
3.3 影响T型板穿透裂纹应力强度因子分布的相关因素
3.3.1 面板板宽对应力强度因子分布的影响
3.3.2 面板厚度对应力强度因子的影响
3.3.3 面板板长对应力强度因子的影响
3.3.4 焊趾角度对应力强度因子的影响
3.3.5 焊接宽度对应力强度因子的影响
3.4 最大张口位移与T型焊接板表面点处应力强度因子的关系
3.5 本章小结
4 T型焊接板简化模型研究
4.1 T型焊接板简化模型的建立
4.1.1 选取合适的Shell单元
4.1.2 T型焊接板壳单元简化模型的确立
4.2 简化T型焊接板模型应力强度因子的计算
4.3 本章小结
5 非均匀腐蚀T型焊接板穿透裂纹研究方法
5.1 分形理论在非均匀腐蚀表面的应用
5.2 非均匀腐蚀壳单元模型建立与计算方法
5.3 非均匀腐蚀壳单元模型计算结果
5.4 非均匀腐蚀实体单元应力强度因子计算
5.5 含裂纹T型焊接板非均匀腐蚀情况下剩余强度
5.6 本章小结
结论
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]突发断裂事故背后[J]. 刘萧. 中国船检. 2016(05)
[2]随机腐蚀船体板结构极限强度分析[J]. 冯国庆,胡冰楠,吴明远,任慧龙. 华中科技大学学报(自然科学版). 2015(12)
[3]基于能量模型的三维穿透裂纹扩展研究[J]. 高潮,伍黎明,何宇廷,张腾,侯波. 航空动力学报. 2015(03)
[4]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)
[5]基于分形理论的6A02铝合金腐蚀损伤评估[J]. 李旭东,穆志韬,刘治国,朱武峰. 装备环境工程. 2012(04)
[6]裂纹尖端应力强度因子的有限元计算方法分析[J]. 刘明尧,柯孟龙,周祖德,谭跃刚,梁安. 武汉理工大学学报. 2011(06)
[7]船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之一:最大点蚀深度时变模型[J]. 王燕舞,黄小平,崔维成. 船舶力学. 2007(04)
[8]T型接头焊趾表面裂纹应力强度因子的简化计算方法[J]. 韩芸,黄小平,崔维成,胡勇. 中国造船. 2006(01)
博士论文
[1]含腐蚀损伤船体结构屈曲评估方法研究[D]. 张岩.大连理工大学 2011
[2]含裂纹损伤船体结构强度分析方法研究[D]. 陈景杰.大连理工大学 2011
[3]含曲线裂纹结构的三维断裂与疲劳裂纹扩展模拟研究[D]. 于培师.南京航空航天大学 2010
硕士论文
[1]基于分形理论的腐蚀损伤船体板结构极限强度评估方法研究[D]. 吴品靖.大连理工大学 2017
[2]含腐蚀船体板极限强度评估的随机场模型研究[D]. 林盼盼.大连理工大学 2016
[3]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
[4]含表面裂纹损伤船体典型结构应力强度因子简化计算方法研究[D]. 叶申.大连理工大学 2015
[5]基于张开位移的管节点裂纹应力强度因子评估[D]. 王业伟.大连理工大学 2008
[6]结构表面裂纹应力强度因子计算方法研究[D]. 马艳.大连理工大学 2008
[7]应用PVDF压电材料和有限元法估算结构表面裂纹深度[D]. 田志刚.大连理工大学 2005
本文编号：3305327
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/chuanbolw/3305327.html
