腐蚀对潜器耐压船体剩余强度影响的分析

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chenxinguohn
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腐蚀是海洋结构物及船体结构失效的主要形式之一,而由于自身所处工作环境恶劣,结构复杂难于维护等不利因素的影响,造成潜器耐压船体的腐蚀情况更为严重,而点蚀又是海洋环境中腐蚀的最常见情况之一。因此,研究点蚀对潜器耐压船体强度的影响,是海洋探测及开发、海军装备建设的需要。通过研究点蚀尺寸,分布,相互间距离等因素对腐蚀后的潜器耐压船体剩余强度的影响,建立一个评估点蚀对潜器耐压船体强度影响程度的准则。首先对腐蚀管道的相关规范及壳体开孔理论的相关计算方法进行对比分析,证明了腐蚀管道的相关规范和壳体开孔理论并不适于评估小尺寸腐蚀(如点蚀)情况下的壳板剩余强度,计算结果趋于危险;然后在无腐蚀环肋圆柱壳强度计算方法的基础上,通过理论假设及结构简化,建立了新的点蚀情况下的潜器耐压船体剩余强度的理论计算公式,再利用有限元软件进行不同尺寸点蚀处的应力仿真计算,绘制了点蚀处壳板应力随点蚀深度及距跨中距离不同而变化的图谱,确定了点蚀的半径对点蚀处壳板应力的影响系数;同时,利用有限元软件对两个点蚀之间的相互影响进行了建模分析,绘制了点蚀在不同排列情况下,点蚀处壳板应力随点蚀间相互距离不同而变化的曲线图,并确定了点蚀的不同排列情况及不同相互间距离对点蚀处壳板应力的影响系数;最后,研究了矩形腐蚀的尺寸因素对点蚀处壳板应力的影响,并确定了点蚀不同形状对点蚀处壳板应力的影响系数,从而完善了点蚀情况下的潜器耐压船体剩余强度的计算公式,在此基础上又利用编程软件实现上述理论计算的可视化操作,直观且易用。
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