海洋钢阴极保护的有限元计算

发布时间：2024-06-01 21:58

　　复杂而庞大的海洋钢结构物使阴极保护系统的设计和监测较复杂,阴极保护下电化学场的计算是一件十分有意义的事情。对实海情况下阴极保护系统设计中经验估算法会造成局部区域的过保护和欠保护,同时过多的牺牲阳极也加重了平台载荷。另外在阴极保护系统的监测过程中,被保护体表面及腐蚀介质中电位难以一一测量导致监测数据不够全面。如果在阴极保护系统的设计过程中运用有限元法计算,可以最佳化阴极保护系统及预测实海情况下电流、电位分布情况,从而提供最佳设计参数。而在阴极保护系统监测过程中通过有限元计算,可以求出钢结构表面及周围腐蚀介质中任一点的电位和电流分布情况,实现不接触测阴极保护电位。此计算方法对于优化阴极保护系统,提高腐蚀监测精度和技术、评价腐蚀状况、研究腐蚀规律具有重要作用。 本文首先介绍了阴极保护的原理和电化学参数,讨论了影响阴极保护下电化学场分布的各种因素,对与阴极保护计算相关文献进行了追踪和分类讨论,比较了差分法、有限元法和边界元法在计算阴极保护电化学场时优缺点。作者研究主体主要分三个部分:二维情况下有限元建模和推导、三维情况下建模和推导、实验验证装置设计和实验验证。 二维的有限元模型可方便的计算...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1井套管电位分布

图1井套管电位分布Fig.1potentialdistributionofoilwellcannula.3阳极布置及规格对电流分布的影响

图38步进电机实物图

图38步进电机实物图Fig.38photoofstepmotor

图39步进电机尺寸图

图39步进电机尺寸图Fig.39sizeofstepmotor将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和

图41控制软件界面

图41控制软件界面Fig.41softwareinterface击一次单步运行可分别控制XY轴走一步，点击连续运行可实现XY轴连续走。可设定走步次数。可根据需要重复运行或选择测量区域。件可实现电压数据自动存储和采集，并可在显示区读出瞬时采样电压。.4结果比较实验....

本文编号：3986441