含腐蚀船体板极限强度评估的随机场模型研究

发布时间：2017-07-06 16:07

  本文关键词：含腐蚀船体板极限强度评估的随机场模型研究

  更多相关文章： 极限强度折减量 腐蚀损伤 腐蚀体积 随机场模型

【摘要】：船舶和海洋结构物常年处在恶劣的海洋环境之中,随着服役时间的增长,其腐蚀也日益增加,结构的极限强度随之降低。因此,评估船舶与海洋结构物腐蚀后的极限强度成为判断船舶安全状态重要指标。然而,目前较为简单的评估方法就是将结构的腐蚀量看作均匀的分布在结构表面的等厚度腐蚀,这并不符合结构表面应有的腐蚀形态,也不能准确地评估腐蚀后结构极限强度,无法保证结构安全。本文就船舶与海洋结构物腐蚀后极限强度评估展开了研究,特别是含随机场分布腐蚀结构的极限强度折减量的发展规律,为表面腐蚀发展不规律的结构极限强度评估提供合理的依据。本文主要研究内容如下：(1)阐述了含随机场分布腐蚀板格模型的建立。主要是给出模型的主要参数和模型尺寸,并考虑了结构的初始缺陷,有限元分析单元类型和网格的选取,腐蚀数据的选择和随机场离散,以及边界条件的最后确定。(2)在单轴轴向压缩载荷作用下,分析随机场分布腐蚀板格模型的长宽比、初始柔度等因素对其极限强度的折减规律的影响,通过对大量的计算数据进行分析,对比含随机场分布腐蚀板格和均匀减薄板格极限强度折减量的发展规律,可以拟合出含随机场分布腐蚀模型极限强度折减量的计算公式。(3)在双轴轴向压缩载荷作用下,分析随机场分布腐蚀板格模型的纵向载荷和横向载荷比、初始柔度等因素对其极限强度的折减规律的影响,通过对大量的计算数据进行分析,对比含随机场分布腐蚀板格和均匀减薄板格极限强度折减量的发展规律,可以拟合出含随机场分布腐蚀模型极限强度折减量的计算公式。通过本文的研究,能够得到有一定工程应用价值的含腐蚀结构极限强度评估方法,与传统的评估方法相比,结果更加准确。
【关键词】：极限强度折减量 腐蚀损伤 腐蚀体积 随机场模型
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U661.43
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-19
• 1.3 本文的研究目的和研究内容19-20
• 1.3.1 研究目的19
• 1.3.2 研究内容19-20
• 2 船舶结构钢随机腐蚀参数模型20-31
• 2.1 引言20
• 2.2 模型选择20-24
• 2.2.1 几何模型20-21
• 2.2.2 有限元模型21-24
• 2.3 结构初始缺陷24-27
• 2.3.1 结构残余应力24-26
• 2.3.2 结构的初始变形26-27
• 2.4 船体结构钢的腐蚀模型27-29
• 2.4.1 腐蚀损伤参数分析27-28
• 2.4.2 船体结构钢的离散化腐蚀模型28-29
• 2.5 边界条件29
• 2.6 程序验证29-30
• 2.7 本章小结30-31
• 3 腐蚀平板单元单轴轴向压缩极限强度31-45
• 3.1 引言31
• 3.2 结构载荷31
• 3.3 结构尺寸31-33
• 3.4 长宽比对结构极限强度折减量的影响33-36
• 3.5 初始柔度对结构极限强度折减量的影响36-37
• 3.6 均匀减薄模型与随机场模型差异37-41
• 3.7 含随机场分布腐蚀模型极限强度折减量评估41-44
• 3.8 本章小结44-45
• 4 腐蚀平板单元双轴轴向压缩极限强度45-56
• 4.1 引言45
• 4.2 结构载荷45-46
• 4.3 结构尺寸46-47
• 4.4 纵向载荷与横向载荷比值对含腐蚀结构极限强度折减量的影响47-50
• 4.5 初始柔度对含腐蚀结构极限强度折减量的影响50-51
• 4.6 均匀减薄模型与随机场模型差异51-53
• 4.7 含随机场分布腐蚀模型极限强度折减量评估53-55
• 4.8 本章小结55-56
• 5 总结与展望56-58
• 5.1 结论56
• 5.2 展望56-58
• 参考文献58-61
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况61-62
• 致谢62-63

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本文编号：526861