含腐蝕損傷板架結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估及工程應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 03:06
船舶與海洋結(jié)構(gòu)物長(zhǎng)時(shí)間服役于腐蝕性的環(huán)境中,難以避免地會(huì)發(fā)生腐蝕損傷。腐蝕會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的板厚減小,極限承載能力降低。而點(diǎn)蝕是船體結(jié)構(gòu)中廣泛存在的一種非均勻腐蝕,相比于均勻腐蝕,點(diǎn)蝕損傷會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)完整性的破壞,造成更大的強(qiáng)度損失。加筋板作為船舶結(jié)構(gòu)中的基本受力構(gòu)件,所受載荷超過其極限強(qiáng)度會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生失穩(wěn)破壞甚至失效,因此準(zhǔn)確評(píng)估含腐蝕損傷加筋板結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度具有重要意義。本文以含腐蝕損傷加筋板結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,在建立準(zhǔn)確的有限元模型基礎(chǔ)上,采用非線性有限元方法,研究各腐蝕參數(shù)對(duì)加筋板極限強(qiáng)度的影響,并提出一種適合工程應(yīng)用的極限強(qiáng)度評(píng)估方法。本文的研究?jī)?nèi)容主要包括:(1)通過選取合適的模型范圍、初始缺陷、網(wǎng)格尺寸,建立準(zhǔn)確的含點(diǎn)蝕損傷加筋板有限元模型;(2)研究蝕坑形狀、腐蝕位置、帶板柔度、加強(qiáng)筋柔度、腐蝕面積百分比、腐蝕深度、腐蝕體積、加筋個(gè)數(shù)、加筋腐蝕等因素對(duì)含腐蝕加筋板極限強(qiáng)度的影響規(guī)律;(3)研究加筋板失效模式的識(shí)別方法,以及隨腐蝕損傷的加劇失效模式的變化趨勢(shì);(4)根據(jù)數(shù)值計(jì)算的結(jié)果,選取合適的評(píng)估參數(shù),擬合出準(zhǔn)確的含腐蝕損傷加筋板結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估公式;(5)根據(jù)實(shí)船腐蝕檢測(cè)數(shù)據(jù),...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 腐蝕損傷的特點(diǎn)
1.1.2 腐蝕損傷對(duì)板架結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的影響
1.1.3 本文研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與成果
1.2.1 加筋板的極限強(qiáng)度研究方法
1.2.2 無(wú)損傷加筋板的極限強(qiáng)度計(jì)算公式
1.2.3 加筋板極限強(qiáng)度的影響因素研究
1.2.4 板架結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的模擬
1.2.5 考慮腐蝕損傷的板架結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估方法
1.3 現(xiàn)有研究工作的不足
1.4 本文的研究目的和研究?jī)?nèi)容
2 含腐蝕損傷加筋板結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
2.1 屈曲極限強(qiáng)度計(jì)算理論與分析過程
2.2 有限元模型
2.2.1 幾何尺寸
2.2.2 有限元模型范圍與邊界條件
2.2.3 單元類型與材料屬性
2.3 初始缺陷的施加
2.3.1 初始變形
2.3.2 殘余應(yīng)力
2.4 模型驗(yàn)證
2.4.1 網(wǎng)格收斂性驗(yàn)證
2.4.2 程序驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
3 含腐蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度影響因素研究
3.1 蝕坑形狀對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.2 腐蝕位置對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.3 柔度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.3.1 帶板柔度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.3.2 加強(qiáng)筋柔度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4 腐蝕損傷參數(shù)對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4.1 腐蝕面積百分比DOP對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4.2 腐蝕深度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4.3 腐蝕體積對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.5 加強(qiáng)筋個(gè)數(shù)對(duì)含腐蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度的影響
3.6 加強(qiáng)筋腐蝕對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.7 本章小結(jié)
4 腐蝕損傷對(duì)加筋板結(jié)構(gòu)失效模式的影響
4.1 加筋板失效模式的分類
4.2 加筋板失效模式的識(shí)別方法
4.3 完整加筋板失效模式的變化趨勢(shì)
4.4 腐蝕損傷對(duì)加筋板失效模式的影響
4.5 本章小結(jié)
5 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估方法與工程應(yīng)用
5.1 含腐蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度評(píng)估方法
5.2 腐蝕體積的計(jì)算
5.3 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估的工程應(yīng)用
5.3.1 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估軟件界面
5.3.2 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估原理
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含點(diǎn)蝕損傷船體加筋板在縱向壓力下的極限強(qiáng)度[J]. 胡康,楊平,杜晶晶,彭子牙. 船舶工程. 2018(07)
[2]點(diǎn)蝕、裂紋損傷對(duì)船用加筋板剩余極限強(qiáng)度的影響[J]. 張婧,閆巖,徐爍碩,邵龍. 中國(guó)艦船研究. 2018(01)
[3]軸向壓力下含點(diǎn)蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度研究[J]. 施興華,王鵬翔,江小龍,閆巖. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[4]一種新的點(diǎn)蝕損傷下船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度計(jì)算方法[J]. 滑林,吳梵,張靜,馬曉龍. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]考慮點(diǎn)腐蝕影響的海洋鋼結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度研究進(jìn)展[J]. 王芳,張?jiān)懒?蘇里陽(yáng),趙仕婷,白有林,胡鵬飛. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[6]船體板和加筋板的屈曲及極限強(qiáng)度研究綜述[J]. 陳彥廷,于昌利,桂洪斌. 中國(guó)艦船研究. 2017(01)
[7]加筋板格高級(jí)屈曲分析技術(shù)研究及軟件開發(fā)[J]. 祁恩榮,夏勁松,呂毅寧,劉超,李政杰,倪昱. 船舶力學(xué). 2016(04)
[8]模型范圍對(duì)加筋板極限強(qiáng)度計(jì)算的影響分析[J]. 羅剛,賀雙元,李軍,楊平. 船海工程. 2014(04)
[9]點(diǎn)蝕損傷船體結(jié)構(gòu)板的極限剪切屈曲強(qiáng)度研究[J]. 張巖,黃一,劉剛. 船舶力學(xué). 2013(Z1)
[10]復(fù)合受力作用下的板格和加筋板的極限強(qiáng)度計(jì)算與研究[J]. 崔虎威,楊平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2012(03)
博士論文
[1]考慮腐蝕影響船舶結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度研究[D]. 王燕舞.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]非均勻腐蝕損傷船體板全生命周期極限強(qiáng)度評(píng)估方法研究[D]. 劉書棟.大連理工大學(xué) 2019
[2]含非均勻點(diǎn)蝕損傷船體板的極限強(qiáng)度研究[D]. 田幸暖.大連理工大學(xué) 2016
[3]考慮初始缺陷FPSO結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度研究[D]. 錢鵬.江蘇科技大學(xué) 2016
[4]隨機(jī)腐蝕船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度分析[D]. 胡冰楠.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的非線性有限元分析[D]. 周海仲.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[6]逐步破壞法計(jì)算船體梁總縱極限強(qiáng)度[D]. 許明財(cái).武漢理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3060473
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:97 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
1.1.1 腐蝕損傷的特點(diǎn)
1.1.2 腐蝕損傷對(duì)板架結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的影響
1.1.3 本文研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀與成果
1.2.1 加筋板的極限強(qiáng)度研究方法
1.2.2 無(wú)損傷加筋板的極限強(qiáng)度計(jì)算公式
1.2.3 加筋板極限強(qiáng)度的影響因素研究
1.2.4 板架結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的模擬
1.2.5 考慮腐蝕損傷的板架結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估方法
1.3 現(xiàn)有研究工作的不足
1.4 本文的研究目的和研究?jī)?nèi)容
2 含腐蝕損傷加筋板結(jié)構(gòu)有限元模型的建立
2.1 屈曲極限強(qiáng)度計(jì)算理論與分析過程
2.2 有限元模型
2.2.1 幾何尺寸
2.2.2 有限元模型范圍與邊界條件
2.2.3 單元類型與材料屬性
2.3 初始缺陷的施加
2.3.1 初始變形
2.3.2 殘余應(yīng)力
2.4 模型驗(yàn)證
2.4.1 網(wǎng)格收斂性驗(yàn)證
2.4.2 程序驗(yàn)證
2.5 本章小結(jié)
3 含腐蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度影響因素研究
3.1 蝕坑形狀對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.2 腐蝕位置對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.3 柔度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.3.1 帶板柔度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.3.2 加強(qiáng)筋柔度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4 腐蝕損傷參數(shù)對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4.1 腐蝕面積百分比DOP對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4.2 腐蝕深度對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.4.3 腐蝕體積對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.5 加強(qiáng)筋個(gè)數(shù)對(duì)含腐蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度的影響
3.6 加強(qiáng)筋腐蝕對(duì)極限強(qiáng)度的影響
3.7 本章小結(jié)
4 腐蝕損傷對(duì)加筋板結(jié)構(gòu)失效模式的影響
4.1 加筋板失效模式的分類
4.2 加筋板失效模式的識(shí)別方法
4.3 完整加筋板失效模式的變化趨勢(shì)
4.4 腐蝕損傷對(duì)加筋板失效模式的影響
4.5 本章小結(jié)
5 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估方法與工程應(yīng)用
5.1 含腐蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度評(píng)估方法
5.2 腐蝕體積的計(jì)算
5.3 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估的工程應(yīng)用
5.3.1 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估軟件界面
5.3.2 含腐蝕損傷船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度評(píng)估原理
5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]含點(diǎn)蝕損傷船體加筋板在縱向壓力下的極限強(qiáng)度[J]. 胡康,楊平,杜晶晶,彭子牙. 船舶工程. 2018(07)
[2]點(diǎn)蝕、裂紋損傷對(duì)船用加筋板剩余極限強(qiáng)度的影響[J]. 張婧,閆巖,徐爍碩,邵龍. 中國(guó)艦船研究. 2018(01)
[3]軸向壓力下含點(diǎn)蝕損傷加筋板極限強(qiáng)度研究[J]. 施興華,王鵬翔,江小龍,閆巖. 江蘇科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[4]一種新的點(diǎn)蝕損傷下船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度計(jì)算方法[J]. 滑林,吳梵,張靜,馬曉龍. 海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]考慮點(diǎn)腐蝕影響的海洋鋼結(jié)構(gòu)剩余極限強(qiáng)度研究進(jìn)展[J]. 王芳,張?jiān)懒?蘇里陽(yáng),趙仕婷,白有林,胡鵬飛. 艦船科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[6]船體板和加筋板的屈曲及極限強(qiáng)度研究綜述[J]. 陳彥廷,于昌利,桂洪斌. 中國(guó)艦船研究. 2017(01)
[7]加筋板格高級(jí)屈曲分析技術(shù)研究及軟件開發(fā)[J]. 祁恩榮,夏勁松,呂毅寧,劉超,李政杰,倪昱. 船舶力學(xué). 2016(04)
[8]模型范圍對(duì)加筋板極限強(qiáng)度計(jì)算的影響分析[J]. 羅剛,賀雙元,李軍,楊平. 船海工程. 2014(04)
[9]點(diǎn)蝕損傷船體結(jié)構(gòu)板的極限剪切屈曲強(qiáng)度研究[J]. 張巖,黃一,劉剛. 船舶力學(xué). 2013(Z1)
[10]復(fù)合受力作用下的板格和加筋板的極限強(qiáng)度計(jì)算與研究[J]. 崔虎威,楊平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2012(03)
博士論文
[1]考慮腐蝕影響船舶結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度研究[D]. 王燕舞.上海交通大學(xué) 2008
碩士論文
[1]非均勻腐蝕損傷船體板全生命周期極限強(qiáng)度評(píng)估方法研究[D]. 劉書棟.大連理工大學(xué) 2019
[2]含非均勻點(diǎn)蝕損傷船體板的極限強(qiáng)度研究[D]. 田幸暖.大連理工大學(xué) 2016
[3]考慮初始缺陷FPSO結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度研究[D]. 錢鵬.江蘇科技大學(xué) 2016
[4]隨機(jī)腐蝕船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度分析[D]. 胡冰楠.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[5]船體結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的非線性有限元分析[D]. 周海仲.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[6]逐步破壞法計(jì)算船體梁總縱極限強(qiáng)度[D]. 許明財(cái).武漢理工大學(xué) 2003
本文編號(hào):3060473
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