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原文传递海洋系泊链钢磨蚀损伤规律研究

论文题名：	海洋系泊链钢磨蚀损伤规律研究
关键词：	海洋系泊链钢;腐蚀;磨损;评估方法;损伤规律
摘要：	近年来，随着海洋工程需求的不断增加，对锚链结构强度的要求越来越高。锚链在服役期间，必然会遭受腐蚀与磨损的联合作用，且二者之间相互促进。然而，现阶段学者对锚链腐蚀和磨损的耦合作用研究依然未形成统一的认识，难以准确评估锚链在服役期内的强度安全。　　本文的前期工作中提出了锚链在服役期间内的腐蚀磨损累积损伤的数值评估方法，该方法同时考虑了锚链在海水复杂环境中的环体腐蚀和链环间接触面的磨损。但前期工作中对该方法所需的海洋系泊链钢材料属性参数的选取并不准确，且并未进行相应试验来对该评估方法的正确性和可靠性加以验证。　　基于上述研究目标，首先以22MnCrNIMo低碳低合金钢作为试验材料，对其进行硬度试验、人工海水腐蚀试验以及腐蚀磨损试验等多个试验研究。试验结果表明锚链系泊链钢的宏观硬度大约为300HV;在人工海水中的腐蚀速率为0.12mm/year;磨损量会随着载荷和磨程的增加而逐步增加，且增加趋势趋于线性。　　其次，通过对试验结果的研究分析，确定了评估方法所需参数，并从多个方面对评估方法进行了优化和完善。本文对不同载荷、转速和时间下锚链系泊链钢的磨损性能进行分析后确定该种钢材料的磨损系数k为2.657×10-3。此外，从计算间隔和磨损表面间隙两方面也对该评估方法进行了改进。这些改进不仅增强了磨蚀计算的稳定性，也大大缩短了计算时间，提高了计算效率。　　最后，将改进后的评估方法计算结果与试验结果进行对比验证来确定该评估方法的准确性与可靠性。验证结果显示:仿真值总体上略大于试验值，但随着载荷和磨程的增加，二者之间的差异会逐渐减小。在试验和计算误差内，试验值与仿真值吻合十分良好，从而证明了本项目提出的锚链腐蚀损失累积评估方法的正确性与可靠性。
作者：	孙佳君
专业：	船舶与海洋结构物设计制造
导师：	李红霞;黄一
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连理工大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文