基于串聯(lián)系統(tǒng)的躉船錨鏈時(shí)變可靠度分析.pdf

1、港工結(jié)構(gòu)中，錨鏈在設(shè)計(jì)使用期受到腐蝕影響導(dǎo)致錨鏈抗力下降，造成安全隱患。現(xiàn)有錨鏈腐蝕的研究工作中，通常考慮錨鏈整體腐蝕速率相同，但在錨鏈的使用過(guò)程中，處于不同環(huán)境下錨鏈各段腐蝕速率不同，使用單一腐蝕速率描述錨鏈腐蝕過(guò)程并不能完全反映錨鏈在受腐蝕作用下其結(jié)構(gòu)性能受到的影響。文章針對(duì)該問(wèn)題，根據(jù)錨鏈所處工程環(huán)境不同結(jié)構(gòu)腐蝕速率不同的情況，對(duì)錨鏈進(jìn)行分段，將不同腐蝕速率段看作單獨(dú)構(gòu)件，建立了錨鏈串聯(lián)系統(tǒng)可靠度模型，對(duì)錨鏈在腐蝕作用下的時(shí)變可靠

2、行進(jìn)行了研究。同時(shí)，考慮在系錨力變化時(shí)錨鏈自身發(fā)生疲勞破壞的情況，計(jì)算了錨鏈在不同隨機(jī)過(guò)程下的疲勞壽命，并基于計(jì)算結(jié)果研究分析了錨鏈的疲勞可靠性。論文主要研究工作及結(jié)論如下:
　　(1)針對(duì)錨鏈在使用過(guò)程中所處工程位置不同導(dǎo)致腐蝕速率不同的問(wèn)題，結(jié)合已有冪函數(shù)結(jié)構(gòu)腐蝕模型，考慮不同位置處錨鏈腐蝕速率不同的情況，將錨鏈看作由大氣區(qū)、飛濺區(qū)和全浸區(qū)三部分構(gòu)件組成的串聯(lián)系統(tǒng)，確定了各構(gòu)件相應(yīng)的冪函數(shù)腐蝕速率模型與抗力退化模型，并構(gòu)建了適

3、用于描述錨鏈腐蝕特征的串聯(lián)系統(tǒng)可靠度計(jì)算模型。
　　(2)基于錨鏈串聯(lián)系統(tǒng)可靠度計(jì)算模型，進(jìn)一步針對(duì)重慶某碼頭躉船錨鏈在設(shè)計(jì)使用期內(nèi)自身抗力受腐蝕影響逐年下降的情況進(jìn)行時(shí)變可靠度計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，對(duì)于錨鏈構(gòu)件，考慮錨鏈年腐蝕速率恒定時(shí)，隨使用時(shí)間增加，錨鏈可靠指標(biāo)呈線性趨勢(shì)遞減，可靠度呈指數(shù)遞減趨勢(shì)。對(duì)比錨鏈構(gòu)件可靠度與串聯(lián)系統(tǒng)可靠度可看出，錨鏈系統(tǒng)可靠度低于構(gòu)件可靠度，且下降趨勢(shì)相比構(gòu)件可靠度較快。該結(jié)果表明在錨鏈?zhǔn)褂眠^(guò)程中，

4、應(yīng)避免錨鏈構(gòu)件過(guò)多以保證錨鏈的安全使用性能。
　　(3)考慮躉船錨鏈?zhǔn)艿较靛^力變化導(dǎo)致疲勞破壞，基于Miner線性累積損傷理論以及雨流計(jì)數(shù)法，計(jì)算得出躉船錨鏈在設(shè)計(jì)疲勞壽命使用期內(nèi)受到不同隨機(jī)過(guò)程作用時(shí)的累積疲勞損傷度以及疲勞壽命。同時(shí)，結(jié)合錨鏈疲勞計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生的不確定因素分析，對(duì)各錨鏈在最不利隨機(jī)過(guò)程作用下的結(jié)構(gòu)疲勞可靠性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，錨鏈所受拉應(yīng)力大小是影響錨鏈疲勞累積損傷度的重要影響因素。拉應(yīng)力越大，錨鏈所受累積疲勞