海洋系泊鏈鋼磨蝕損傷規(guī)律研究.pdf

1、近年來，隨著海洋工程需求的不斷增加，對錨鏈結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求越來越高。錨鏈在服役期間，必然會遭受腐蝕與磨損的聯(lián)合作用，且二者之間相互促進(jìn)。然而，現(xiàn)階段學(xué)者對錨鏈腐蝕和磨損的耦合作用研究依然未形成統(tǒng)一的認(rèn)識，難以準(zhǔn)確評估錨鏈在服役期內(nèi)的強(qiáng)度安全。
　　本文的前期工作中提出了錨鏈在服役期間內(nèi)的腐蝕磨損累積損傷的數(shù)值評估方法，該方法同時(shí)考慮了錨鏈在海水復(fù)雜環(huán)境中的環(huán)體腐蝕和鏈環(huán)間接觸面的磨損。但前期工作中對該方法所需的海洋系泊鏈鋼材料屬性參

2、數(shù)的選取并不準(zhǔn)確，且并未進(jìn)行相應(yīng)試驗(yàn)來對該評估方法的正確性和可靠性加以驗(yàn)證。
　　基于上述研究目標(biāo)，首先以22MnCrNIMo低碳低合金鋼作為試驗(yàn)材料，對其進(jìn)行硬度試驗(yàn)、人工海水腐蝕試驗(yàn)以及腐蝕磨損試驗(yàn)等多個(gè)試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明錨鏈系泊鏈鋼的宏觀硬度大約為300HV;在人工海水中的腐蝕速率為0.12mm/year;磨損量會隨著載荷和磨程的增加而逐步增加，且增加趨勢趨于線性。
　　其次，通過對試驗(yàn)結(jié)果的研究分析，確定了評估方

3、法所需參數(shù)，并從多個(gè)方面對評估方法進(jìn)行了優(yōu)化和完善。本文對不同載荷、轉(zhuǎn)速和時(shí)間下錨鏈系泊鏈鋼的磨損性能進(jìn)行分析后確定該種鋼材料的磨損系數(shù)k為2.657×10-3。此外，從計(jì)算間隔和磨損表面間隙兩方面也對該評估方法進(jìn)行了改進(jìn)。這些改進(jìn)不僅增強(qiáng)了磨蝕計(jì)算的穩(wěn)定性，也大大縮短了計(jì)算時(shí)間，提高了計(jì)算效率。
　　最后，將改進(jìn)后的評估方法計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比驗(yàn)證來確定該評估方法的準(zhǔn)確性與可靠性。驗(yàn)證結(jié)果顯示:仿真值總體上略大于試驗(yàn)值，但