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文檔簡介
1、碩士學位論文腐蝕對D36鋼力學性能及圓管應力集中的影響研究EHectofCorrosionontheMechanicalPropertiesofSteelD36andStressConcentrationofCircularTube學號:呈12Q晝Q!魚完成日期:2Q!墨么Q魚么Q魚大連理工大學DalianUniVersityofTechn0109y大連理工大學碩士學位論文摘要海洋環(huán)境中工作的工程結(jié)構(gòu)會遭受腐蝕、疲勞、以及二者耦合的腐蝕
2、疲勞作用?,F(xiàn)有的研究成果大量集中在純腐蝕或者純疲勞作用,對腐蝕疲勞的研究遠沒有達到工程所需,而腐蝕疲勞壽命的準確評估對海洋工程應用有極大的價值。因此本文關于腐蝕疲勞對海洋工程結(jié)構(gòu)常用D36鋼材力學性能的影響進行了階段性的研究,主要研究內(nèi)容如下。首先,為了研究整體均勻腐蝕對D36鋼材基本力學性能的影響。利用電化學腐蝕原理實現(xiàn)D36鋼材標準試件的快速腐蝕,并對不同腐蝕程度的試件進行拉伸基本力學性能試驗。結(jié)果表明:整體均勻腐蝕對屈服強度仃以及
3、極限強度仃。的影響不明顯,對楊氏模量E有一定影響,對材料伸長率有明顯的影響。并且分析了整體均勻腐蝕對鋼材基本力學性能影響的機理。其次,研究局部坑狀腐蝕對D36鋼材基本力學性能的影響。利用同樣的方法實現(xiàn)了加速腐蝕和拉伸試驗,以探究三維腐蝕坑的影響。試驗表明,腐蝕坑呈半球狀或者半橢球狀??訝罡g可以造成金屬軸向剛度、名義屈服強度、名義極限強度線性衰減,伸長率指數(shù)衰減,但是對實際屈服強度、實際極限強度和強屈比影響很小。再次,將上述兩種腐蝕對材
4、料力學性能作對比,發(fā)現(xiàn)兩種腐蝕都對實際屈服強度和實際極限強度的影響不大。兩種腐蝕都可影響伸長率,相比而言坑狀腐蝕對伸長率的影響更大。其中的原因是伸長率的影響因素主要是應力集中,整體均勻腐蝕造成的應力集中程度有限,而局部坑狀腐蝕則對應力集中有較大的影響。最后,分析海洋工程事故,發(fā)現(xiàn)疲勞破壞斷口常常伴隨有應力集中。本文通過ANSYS有限元工具模擬了一段真實大小的導管架的圓管在不同尺度的腐蝕坑影響下受拉力作用的應力分布情況,探索了腐蝕坑的三個
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