考虑腐蚀影响的导管架平台结构安全性研究
发布时间：2020-12-13 12:50
海洋结构物所处海洋环境非常复杂,风、浪、地震等载荷都会对海洋结构物的安全性造成威胁,此外海洋结构物还会遭受到海洋的腐蚀。海洋腐蚀不仅会对海洋结构物造成严重的损伤,使其强度降低、抵抗外载的能力变差,还会引发倒塌等灾难性事件,给海上人员的生产生活带来很大的安全隐患。目前对海洋结构物的安全性分析主要以设计结构为对象而未考虑腐蚀影响,而腐蚀的存在会对结构的安全性构成一定的威胁,因此有必要考虑腐蚀对海洋结构物的安全性能所产生的影响。本文通过腐蚀试验、单调拉伸试验和循环载荷试验,确定了腐蚀修正后的NV-D36钢材应力-应变关系模型,并以此作为基础研究腐蚀对海洋结构物安全性能的影响。具体研究内容如下:通过电化学腐蚀试验、单调拉伸试验、循环载荷试验以及对试验结果的分析,确定了海工结构高强钢NV-D36试件在单调拉伸试验后的名义弹性模量、名义屈服应变、名义屈服强度和名义极限强度等拉伸力学性能随腐蚀率变化而变化的规律;研究了NV-D36钢材在循环加载载荷作用下的滞回性能;研究了循环加载载荷作用下,随着腐蚀率的加深,NV-D36钢材的刚度、强度、滞回性能等力学性能的变化规律。建立了三种腐蚀修正后的NV-D3...
【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】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 背景及意义
1.2 钢材应力-应变关系研究现状
1.3 钢材腐蚀损伤研究现状
1.4 腐蚀平台安全储备研究现状
1.5 本文主要研究内容
2 腐蚀试件力学性能试验
2.1 室内电化学加速腐蚀试验
2.1.1 腐蚀试验原理
2.1.2 腐蚀试件尺寸
2.1.3 腐蚀试验设备
2.1.4 腐蚀试件的制备
2.2 单调拉伸试验
2.2.1 单调拉伸试验概况
2.2.2 单调拉伸试验结果
2.3 循环载荷试验
2.3.1 循环载荷试验概况
2.3.2 循环载荷试验结果
2.4 本章小结
3 腐蚀修正NV-D36钢材应力-应变关系模型
3.1 腐蚀修正NV-D36钢材三折线应力-应变关系模型
3.1.1 三折线应力-应变关系模型
3.1.2 腐蚀修正三折线应力-应变关系模型
3.1.3 有限元模拟拉伸试验
3.2 腐蚀修正NV-D36钢材Chaboche模型
3.2.1 Chaboche模型
3.2.2 Chaboche模型中NV-D36钢材的参数标定
3.2.3 腐蚀修正Chaboche模型中NV-D36钢材的参数标定
3.3 腐蚀修正NV-D36钢材Steel01模型
3.3.1 Steel01模型
3.3.2 腐蚀修正NV-D36钢材Steel01模型
3.4 本章小结
4 腐蚀损伤评价方法对导管架平台安全性影响
4.1 平台基本概况与有限元模型建立
4.1.1 平台基本概况
4.1.2 平台有限元模型建立
4.2 腐蚀导管架平台的静力推覆分析
4.2.1 侧向力分布形式选取
4.2.2 强度储备比指标
4.2.3 腐蚀损伤评价方法对强度储备比的影响
4.2.4 延性系数指标
4.2.5 腐蚀损伤评价方法对延性系数的影响
4.3 腐蚀平台的增量动力分析
4.4 腐蚀导管架平台的塑性发展分析
4.4.1 静力推覆分析中腐蚀损伤评价方法对杆件塑性率的影响
4.4.2 静力推覆分析中腐蚀损伤评价方法对塑性发展路径的影响
4.4.3 增量动力分析中腐蚀损伤评价方法对杆件塑性率的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 循环加载试验结果
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]浅析海洋石油生产作业平台安全风险与管控措施[J]. 杨光胜. 安全、健康和环境. 2017(01)
[2]考虑组合作用的服役后期海上导管架平台结构承载能力研究[J]. 王迪,李威. 建筑结构学报. 2015(S1)
[3]往复荷载下钢结构节点的超低周疲劳断裂预测[J]. 廖芳芳,王伟,陈以一. 同济大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]海洋环境中的钢铁腐蚀模拟研究[J]. 焦淑菲,尹艳镇,梁金禄,史忠丰,蔡成翔. 化工技术与开发. 2013(08)
[5]FEMA P695-Quantification of Building Seismic Performance Factors简介[J]. 郭小康,李国强,刘玉姝,陈桥生. 建筑钢结构进展. 2013(02)
[6]Q460D高强度结构钢材循环加载试验研究[J]. 施刚,王飞,戴国欣,石永久,王元清. 土木工程学报. 2012(07)
[7]循环荷载作用下结构钢材本构关系试验研究[J]. 石永久,王萌,王元清. 建筑材料学报. 2012(03)
[8]金属材料本构模型的研究进展[J]. 彭鸿博,张宏建. 机械工程材料. 2012(03)
[9]增量动力弹塑性分析方法的改进及其应用[J]. 汪梦甫,汪帜辉,刘飞飞. 地震工程与工程振动. 2012(01)
[10]Q460C高强度结构钢材循环加载试验研究[J]. 施刚,王飞,戴国欣,王元清,石永久. 东南大学学报(自然科学版). 2011(06)
硕士论文
[1]考虑损伤的导管架平台倒塌安全储备分析[D]. 吴庆金.大连理工大学 2016
[2]考虑非均匀腐蚀损伤影响的焊接结构疲劳寿命研究[D]. 杨硕.大连理工大学 2014
[3]滩海老龄平台结构完整性分析[D]. 黄超.中国石油大学(华东) 2014
[4]铸铁材料在水环境（海水、淡水、盐水）中的腐蚀研究[D]. 师素粉.太原科技大学 2008
[5]腐蚀对钢筋力学性能影响的研究[D]. 杨淑慧.郑州大学 2002
本文编号：2914564
【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】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 背景及意义
1.2 钢材应力-应变关系研究现状
1.3 钢材腐蚀损伤研究现状
1.4 腐蚀平台安全储备研究现状
1.5 本文主要研究内容
2 腐蚀试件力学性能试验
2.1 室内电化学加速腐蚀试验
2.1.1 腐蚀试验原理
2.1.2 腐蚀试件尺寸
2.1.3 腐蚀试验设备
2.1.4 腐蚀试件的制备
2.2 单调拉伸试验
2.2.1 单调拉伸试验概况
2.2.2 单调拉伸试验结果
2.3 循环载荷试验
2.3.1 循环载荷试验概况
2.3.2 循环载荷试验结果
2.4 本章小结
3 腐蚀修正NV-D36钢材应力-应变关系模型
3.1 腐蚀修正NV-D36钢材三折线应力-应变关系模型
3.1.1 三折线应力-应变关系模型
3.1.2 腐蚀修正三折线应力-应变关系模型
3.1.3 有限元模拟拉伸试验
3.2 腐蚀修正NV-D36钢材Chaboche模型
3.2.1 Chaboche模型
3.2.2 Chaboche模型中NV-D36钢材的参数标定
3.2.3 腐蚀修正Chaboche模型中NV-D36钢材的参数标定
3.3 腐蚀修正NV-D36钢材Steel01模型
3.3.1 Steel01模型
3.3.2 腐蚀修正NV-D36钢材Steel01模型
3.4 本章小结
4 腐蚀损伤评价方法对导管架平台安全性影响
4.1 平台基本概况与有限元模型建立
4.1.1 平台基本概况
4.1.2 平台有限元模型建立
4.2 腐蚀导管架平台的静力推覆分析
4.2.1 侧向力分布形式选取
4.2.2 强度储备比指标
4.2.3 腐蚀损伤评价方法对强度储备比的影响
4.2.4 延性系数指标
4.2.5 腐蚀损伤评价方法对延性系数的影响
4.3 腐蚀平台的增量动力分析
4.4 腐蚀导管架平台的塑性发展分析
4.4.1 静力推覆分析中腐蚀损伤评价方法对杆件塑性率的影响
4.4.2 静力推覆分析中腐蚀损伤评价方法对塑性发展路径的影响
4.4.3 增量动力分析中腐蚀损伤评价方法对杆件塑性率的影响
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 循环加载试验结果
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]浅析海洋石油生产作业平台安全风险与管控措施[J]. 杨光胜. 安全、健康和环境. 2017(01)
[2]考虑组合作用的服役后期海上导管架平台结构承载能力研究[J]. 王迪,李威. 建筑结构学报. 2015(S1)
[3]往复荷载下钢结构节点的超低周疲劳断裂预测[J]. 廖芳芳,王伟,陈以一. 同济大学学报(自然科学版). 2014(04)
[4]海洋环境中的钢铁腐蚀模拟研究[J]. 焦淑菲,尹艳镇,梁金禄,史忠丰,蔡成翔. 化工技术与开发. 2013(08)
[5]FEMA P695-Quantification of Building Seismic Performance Factors简介[J]. 郭小康,李国强,刘玉姝,陈桥生. 建筑钢结构进展. 2013(02)
[6]Q460D高强度结构钢材循环加载试验研究[J]. 施刚,王飞,戴国欣,石永久,王元清. 土木工程学报. 2012(07)
[7]循环荷载作用下结构钢材本构关系试验研究[J]. 石永久,王萌,王元清. 建筑材料学报. 2012(03)
[8]金属材料本构模型的研究进展[J]. 彭鸿博,张宏建. 机械工程材料. 2012(03)
[9]增量动力弹塑性分析方法的改进及其应用[J]. 汪梦甫,汪帜辉,刘飞飞. 地震工程与工程振动. 2012(01)
[10]Q460C高强度结构钢材循环加载试验研究[J]. 施刚,王飞,戴国欣,王元清,石永久. 东南大学学报(自然科学版). 2011(06)
硕士论文
[1]考虑损伤的导管架平台倒塌安全储备分析[D]. 吴庆金.大连理工大学 2016
[2]考虑非均匀腐蚀损伤影响的焊接结构疲劳寿命研究[D]. 杨硕.大连理工大学 2014
[3]滩海老龄平台结构完整性分析[D]. 黄超.中国石油大学(华东) 2014
[4]铸铁材料在水环境（海水、淡水、盐水）中的腐蚀研究[D]. 师素粉.太原科技大学 2008
[5]腐蚀对钢筋力学性能影响的研究[D]. 杨淑慧.郑州大学 2002
本文编号：2914564
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/2914564.html
