收藏本站
《大连理工大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

含腐蚀损伤船体结构屈曲评估方法研究

张岩  
【摘要】:船体结构是典型的“薄壁组合”结构,在环境载荷作用下容易发生构件的屈曲。同时船体结构不可避免的存在腐蚀损伤而发生构件厚度的减薄,从而导致船体结构抵抗屈曲破坏的能力下降。船体结构中较为常见的腐蚀损伤形式为不均匀腐蚀损伤和点腐蚀损伤,在这两种腐蚀损伤情况下,船体结构的屈曲评估难度较大,目前仍无公认的评估方法。 本文研究的目的是建立一种可在实际工程分析中应用的含腐蚀损伤船体结构屈曲评估方法。论文主要研究工作如下: (1)从实船船体腐蚀损伤检测参数入手,将多个腐蚀损伤检测参数转化为一个腐蚀损伤参数,即腐蚀体积。分析计算中充分考虑实船船体腐蚀损伤检测中可获得的所有参数(蚀坑数目、平均蚀坑直径、最大蚀坑直径、平均蚀坑深度和最大蚀坑深度),通过统计学原理进行分析,并编制相应的腐蚀体积计算程序。分析结果表明此方法计算的腐蚀体积与真实的腐蚀体积间的误差满足工程分析要求。 (2)以腐蚀体积为主要参数,分析含双面腐蚀损伤船体板格结构的极限强度折减因子及屈曲评估方法。通过理论分析和有限元数值模拟计算得出单向压缩、双向压缩以及剪切载荷作用下基于腐蚀体积的含双面腐蚀损伤船体板格结构极限强度折减因子的量化计算公式。同时分析了各种与腐蚀损伤相关的参数以及板格的几何参数和载荷参数对极限强度和极限强度折减因子的影响。在此分析基础上建立基于腐蚀体积的含双面腐蚀损伤船体板格结构屈曲评估方法,可在工程分析中应用。 (3)以腐蚀体积为主要参数,分析含单面腐蚀损伤船体板格结构的极限强度折减因子。通过理论分析和有限元数值模拟计算得出复杂载荷作用下基于腐蚀体积的含单面腐蚀损伤船体板格结构极限强度折减因子的量化计算公式。同时分析了各种与腐蚀损伤相关的参数以及板格的几何参数和载荷参数对极限强度和极限强度折减因子的影响。此量化计算公式可用于工程分析中含单面腐蚀损伤船体板格结构的屈曲评估。 (4)开展实船船体中含腐蚀损伤板的屈曲试验研究。对实际的含腐蚀损伤船体板进行腐蚀损伤检测、材料性能拉伸试验以及屈曲试验,并与前三项工作的研究结果相比较。验证了腐蚀体积计算方法的正确性、含腐蚀损伤船体板格有限元屈曲分析的正确性、提出的基于腐蚀体积的含腐蚀损伤船体板格屈曲评估方法的正确性以及此评估方法在工程分析中的适用性。 (5)综合前四项研究工作成果,开发含腐蚀损伤船体结构屈曲评估软件系统。将所有已知参数(包括腐蚀损伤参数、板格的几何和材料参数以及力学性能参数)输入系统,以前四项研究成果为理论基础,计算腐蚀体积、板格的极限强度折减因子以及极限强度利用系数等与屈曲评估有关的参量,对含腐蚀损伤船体结构进行屈曲评估。此系统操作简单,只需输入含腐蚀损伤船体结构的各项参数,即可进行屈曲评估,适用于实际工程分析。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U661.4

知网文化
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 宋杨;;油田集输管线的腐蚀原因及防腐措施研究[J];化工管理;2013年20期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 罗永峰;罗立胜;;既有钢结构鉴定评估研究现状[A];钢结构技术与工程应用最新进展——2014中国建筑金属结构协会钢结构分会年会和建筑钢结构专家委员会学术年会论文集[C];2014年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢哲德;船体孔蚀的成因与防治[J];船舶工程;2003年06期
2 白勇,徐向东,崔维成;船体结构极限强度的影响参数与敏感度探讨[J];船舶力学;1998年05期
3 孙海虹,张圣坤;受压缺陷船体板的振动与衡准[J];船舶力学;2000年05期
4 崔维成,郑金鑫,裴俊厚;计及横向应力和垂向载荷影响的加筋板格有效板宽的理论计算方法[J];船舶力学;2001年04期
5 余建星,侯国华,李成;现役散货船板架结构稳定性研究[J];船舶力学;2004年05期
6 王燕舞;崔维成;;考虑腐蚀影响的船舶结构可靠性研究现状与展望[J];船舶力学;2007年02期
7 江晓俐;C. GUEDES SOARES;;在面内压力作用下点腐蚀低碳钢板的非线性有限元分析(英文)[J];船舶力学;2009年03期
8 徐强;万正权;;含坑点腐蚀的壳体有限元方法[J];船舶力学;2010年Z1期
9 林志坚;碳钢及低合金钢海水耐蚀性综合评价[J];材料开发与应用;2003年02期
10 李青霞,周波,陈俊达;超声波船体腐蚀检测的现状及发展趋势[J];测试技术学报;1998年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张伟;于英霞;;带肋圆柱壳结构的强度分析和过渡段设计研究[J];安阳工学院学报;2008年02期
2 孙建波;王勇;路民旭;董立先;柳伟;;电弧喷涂铝涂层在海洋环境中的腐蚀机理[J];北京科技大学学报;2006年11期
3 张燕;林晶;于贵文;;304不锈钢的微生物腐蚀行为研究[J];表面技术;2009年03期
4 应柳枝;许丽梅;张晓明;袁先德;;水性无机富锌涂料的防腐性能研究[J];表面技术;2009年06期
5 秦健;张振华;;原型和模型不同材料时加筋板冲击动态响应的相似预报方法[J];爆炸与冲击;2010年05期
6 何炎平 ,高捷 ,谭家华;摇架下水工艺受力分析耦合模型[J];船舶工程;2001年06期
7 马永明;金焘;滕伯荣;桂文彬;冀相安;;船用离合器摩擦靴腐蚀故障分析与防护对策[J];船舶工程;2006年01期
8 张延昌;王自力;罗广恩;;船舶上层建筑整体吊装强度有限元分析[J];船舶工程;2006年03期
9 孙晓凌;张世联;;浮箱载船下水总强度的简化分析方法[J];船舶工程;2008年04期
10 王伟勇;李建明;金焘;;制冷系统冷凝器海水腐蚀研究[J];船舶工程;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴志勇;李雪源;赵黎宁;杨文茂;;钛合金与铝合金及铝合金转化膜的电偶腐蚀研究[A];第九届全国转化膜及表面精饰学术年会论文集[C];2012年
2 秦洪德;王雷;刘明瑞;;船体极限强度评估的理想结构单元法研究综述[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
3 李立业;祁恩荣;;复合材料上层建筑适用性研究[A];纪念徐秉汉院士船舶与海洋结构力学学术会议论文集[C];2011年
4 谢永和;林平根;;单双壳散货船横向强度有限元对比分析[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
5 江晓玲;;采用通用有限元程序计算船体板架稳定性的分析研究[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
6 朱元美;马骏;;共同结构规范中不规则加筋板和槽形舱壁板的屈曲强度分析[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
7 唐志波;谢永和;;船体腐蚀疲劳问题以及数值计算方法研究进展(英文)[A];2007年船舶力学学术会议暨《船舶力学》创刊十周年纪念学术会议论文集[C];2007年
8 于英霞;张伟;;环肋圆柱壳结构有限元模型建立和强度分析[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
9 徐强;万正权;;含坑点腐蚀的深海耐压球壳有限元分析[A];中国钢结构协会海洋钢结构分会2010年学术会议暨第六届理事会第三次会议论文集[C];2010年
10 张艳;张霁菁;王印培;;某海水泵叶片断裂失效分析[A];2007年全国失效分析学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 衣正尧;用于搭载船舶除锈清洗器的爬壁机器人研究[D];大连海事大学;2010年
2 常雪婷;海洋优势菌种附着腐蚀Fe_3Al及其复合材料界面与机理研究[D];中国海洋大学;2010年
3 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
4 吴寒亮;芳纶纤维布约束混凝土短柱的尺寸效应研究与多尺度分析[D];北京交通大学;2010年
5 张洪兵;结合电弧喷涂与快速原形技术快速制造钢基模具的研究[D];沈阳工业大学;2010年
6 王巍;几种金属在海水中阴极保护数值计算及瞬态激励影响研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
7 秦红;蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究[D];广东工业大学;2011年
8 潘天娓;浅海重力式平台结构静动力分析[D];中国海洋大学;2011年
9 李峰;钢板剪力墙抗震性能的试验与理论研究[D];西安建筑科技大学;2011年
10 尚高峰;轻量化船舶结构极限强度研究[D];中国舰船研究院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄国雅;电沉积法制备ZnSe薄膜[D];长春理工大学;2010年
2 庞子华;油船改装散货船方案设计及分析[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 周春晓;油船和散货船结构直接计算方法比较研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 张浩刚;挖泥船定位桩立放方式研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 胡超然;基于数据库的舰船结构评估系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 王玲丽;基于IACS规范的船体结构极限强度方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 刘浩宇;静水压力和交变压力对环氧涂层失效行为的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李卓;爆炸载荷作用下船舶舷侧结构毁伤与防护特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 刘鹏;深海钻井立管概念设计与分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 丛园;缝隙和静水压力环境对316L不锈钢腐蚀行为的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 柳承茂,刘西拉;结构安全性综合评估方法的研究[J];四川建筑科学研究;2004年04期
2 胡晓斌;钱稼茹;;结构连续倒塌分析改变路径法研究[J];四川建筑科学研究;2008年04期
3 刘泽,周晶,范颖芳;复杂空间屋架钢结构的安全性分析[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2004年03期
4 张爱林,赵国藩,王光远;现役结构可靠性评定研究述评[J];北京工业大学学报;1998年02期
5 邓扬晨,郦正能,章怡宁,程基伟;近似函数用于材料腐蚀的数学建模[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
6 彭春波;薛传华;;石油天然气长输管道腐蚀检测修复及防范探讨[J];长江大学学报(自然科学版)理工卷;2010年02期
7 赵尚传,赵国藩,贡金鑫;抗力随时间变化非承载力因素对结构可靠性影响[J];大连理工大学学报;2002年05期
8 王凤平,张学元,杜元龙;大气腐蚀研究动态与进展[J];腐蚀科学与防护技术;2000年02期
9 马小彦,屈祖玉,李长荣;BP神经网络在碳钢及低合金钢大气腐蚀预测中的应用[J];腐蚀科学与防护技术;2002年01期
10 韩薇,汪俊,王振尧,于国才,李洪锡;低合金钢耐大气腐蚀规律研究[J];腐蚀科学与防护技术;2003年06期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 邹妍;海水中锈层覆盖碳钢的腐蚀电化学行为研究[D];中国海洋大学;2010年
2 孙海龙;结构可靠性分析区间模型的若干问题研究[D];南京航空航天大学;2007年
3 郑怡;既有结构构件可靠性研究与应用[D];大连理工大学;2009年
4 安海;桁架结构系统可靠性分析方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王燕舞;考虑腐蚀影响船舶结构极限强度研究[D];上海交通大学;2008年
6 喻莹;基于有限质点法的空间钢结构连续倒塌破坏研究[D];浙江大学;2010年
7 陈旭勇;基于非概率理论模型的在役RC桥梁可靠性研究[D];华中科技大学;2010年
8 郑华彬;基于目标使用期和整体可靠性的既有钢筋混凝土结构鉴定与加固研究[D];华南理工大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐向东,张效慈,吴有生;船舶砰击动力屈曲[J];船舶力学;1997年02期
2 崔维成;加筋板格的屈曲强度和极限强度分析(英)[J];船舶力学;1998年03期
3 白勇,徐向东,崔维成;用塑性节点法作船体极限强度分析[J];船舶力学;1998年04期
4 秦圣平,崔维成,沈凯;船舶结构时变可靠性分析的一种非线性腐蚀模型[J];船舶力学;2003年01期
5 王燕舞;崔维成;;考虑腐蚀影响的船舶结构可靠性研究现状与展望[J];船舶力学;2007年02期
6 王燕舞;黄小平;崔维成;;船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之一:最大点蚀深度时变模型[J];船舶力学;2007年04期
7 王燕舞;吴晓源;张雨华;黄小平;崔维成;;船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之二:实船蚀坑形态与径深比时变模型[J];船舶力学;2007年05期
8 刘靖,侯宝利,郑家燊,许立铭;硫酸盐还原菌腐蚀研究进展[J];材料保护;2001年08期
9 林志坚;海洋平台大气区17种钢的腐蚀规律[J];材料保护;1995年04期
10 李长彦;十种船用钢耐流动海水腐蚀性能试验[J];材料开发与应用;1990年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾平;;搅拌摩擦焊在船用铝合金结构中的应用[J];船海工程;2010年01期
2 倪家俊;崔国安;;新型防火板材 隔热材料及其应用[J];造船技术;1985年01期
3 马广宗,吕松龄;中国行业标准推向国际标准的一个尝试──散货船船体结构质量国际标准的编制[J];上海标准化;1998年05期
4 曹一鸣;船体分段结构焊接变形的材料力学原理[J];造船技术;2000年01期
5 黄金星;滚装船建造中出现的结构设计问题与对策[J];广船科技;2000年02期
6 何福志,万正权;船体结构总纵极限强度的简化逐步破坏分析[J];船舶力学;2001年05期
7 李典庆,张圣坤,唐文勇;船体结构腐蚀模型对检测及维修规划的影响[J];中国造船;2005年01期
8 李一,赵述欣,甘辉兵;热喷涂技术在船体结构防腐中的应用[J];世界海运;2005年05期
9 詹志鹄;;油船共同结构规范中的疲劳强度校核要求[J];上海造船;2006年03期
10 李楷;陈明;林焰;纪卓尚;;面向生命周期管理的船体结构信息集成模型研究[J];大连理工大学学报;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 边文凤;吴忠友;白光辉;苗会文;;等效爆炸载荷FRP船体结构的性能比较[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 张征波;;内河高速船的新型船体结构形式——双向加筋板船体结构[A];中国航海学会第一届船检专业委员会第二次会议论文集[C];2005年
3 陈捷捷;李焱;吴波;;基于CADDS5和VB的三维船体结构重量重心及材料统计计算[A];2007年CAD/CAM学术交流会议论文集[C];2007年
4 王彦;;船体结构三维背景快速生成的研究与实现[A];第九届全国内河船舶及航运技术学术交流会论文集[C];2004年
5 孙倩;蔡振雄;;基于PCL的船舶中剖面结构参数化建模及计算[A];福建省科协第八届学术年会船舶及海洋工程分会论文集[C];2008年
6 彭祖洋;严俊;;船舶三维结构二维图形转换[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年
7 陈宏雷;李良碧;王国治;;基座结构对浮筏系统隔振特性的影响分析[A];第十二届船舶水下噪声学术讨论会论文集[C];2009年
8 王刚;;IACS双壳油船共同结构规范的研究[A];中国航海学会第一届船检专业委员会第二次会议论文集[C];2005年
9 李鹏;冯国庆;;散货船全船三舱段与独立三舱段的比较分析[A];黑龙江省造船工程学会2008年学术年会论文集[C];2008年
10 杨平;许明财;潘晋;;船体结构极限强度的影响因素及敏感度分析[A];2004年船舶与海洋工程学术研讨会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 邹毛侠;船体结构设计的尖兵[N];中国船舶报;2004年
2 记者 周升友;江苏船企首次涉足FPSO船建船[N];中国船舶报;2006年
3 江苏省宿迁市地方海事局 陈遵友;浅谈低质量船舶的安全检查[N];今日信息报;2007年
4 记者 严风华;为高效设计提供强力工具[N];中国船舶报;2008年
5 肖英龙;日本造船领域钢铁材料利用技术[N];世界金属导报;2008年
6 甘言;韩国首家北极海域航线研究中心成立[N];中国船舶报;2010年
7 李丽;渤船重工科技成果获奖[N];中国船舶报;2006年
8 周传勇 孙阳;济钢试制成功船体结构用翼板钢[N];世界金属导报;2009年
9 王寅娜通讯员 龚伟;武船建成41米高速双体公务船[N];中国水运报;2008年
10 肖英龙;日本功能性船板开发使用现状[N];世界金属导报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张岩;含腐蚀损伤船体结构屈曲评估方法研究[D];大连理工大学;2011年
2 杨平;船体结构极限强度及破损剩余强度的研究[D];武汉理工大学;2005年
3 张弩;球形气泡载荷作用下船体结构的动态响应研究[D];大连理工大学;2012年
4 战翌婷;船舶数字化设计软件平台关键技术研究[D];大连理工大学;2008年
5 马春燕;水面舰艇新型抗损结构设计与剩余强度研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 谭海涛;受水下爆炸载荷作用的船体结构可靠性研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
7 仵大伟;船体曲面表达与三维船舶设计研究[D];大连理工大学;2002年
8 温保华;不对称船体结构的非线性响应研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
9 李楷;船体生命周期建模与管理关键技术研究[D];大连理工大学;2011年
10 吴晓源;大型FPSO船舶结构疲劳寿命预报方法研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何胜强;船体结构数据交换研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 徐素明;薄壁箱形梁极限强度计算方法研究[D];武汉理工大学;2004年
3 许明财;逐步破坏法计算船体梁总纵极限强度[D];武汉理工大学;2003年
4 蒋志岩;船舶结构疲劳评估及其应力分析方法研究[D];大连理工大学;2004年
5 刘志会;大型散货船极限强度分析[D];武汉理工大学;2006年
6 刘静辰;穿浪双体船结构疲劳强度评估[D];哈尔滨工程大学;2007年
7 赵俊;20000吨级散货船船体结构有限元分析方法研究[D];大连海事大学;2010年
8 王凤阳;钢夹层板船体结构优化设计及强度分析[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 于刚;基于流固耦合方法的船体结构振动数值模拟研究[D];集美大学;2012年
10 孙桐君;XX船体结构分析[D];大连海事大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026