錨鏈腐蝕與磨損耦合損傷機理與評估方法.pdf

1、錨鏈長期服役在惡劣的海洋環(huán)境中，必將遭受嚴重的腐蝕、磨損及其耦合損傷，進而影響錨鏈的安全性。盡管很多學者對錨鏈鋼材料以及海洋結構物的運動做了很多研究，但是目前鮮有學者對錨鏈的腐蝕磨損耦合損傷做過定量研究。因此對錨鏈在全壽命期內的腐蝕磨損累積損傷進行評估很有必要。
　　本文旨在研究錨鏈在海洋腐蝕環(huán)境以及平臺運動作用下遭受的腐蝕磨損耦合損傷作用機理，建立長期動力響應的工程化數(shù)值模型。借助試驗對錨鏈鋼材料的腐蝕磨損性能進行研究，再利用有

2、限元軟件ANSYS對鏈環(huán)間的腐蝕磨損進行仿真計算。基于試驗研究和有限元仿真計算，確定有限元模擬腐蝕磨損的數(shù)值方法的可靠性與準確性，表明該數(shù)值方法能夠為錨鏈在全壽命期內的腐蝕磨損累積損傷提供評估依據(jù)。
　　基于以上研究目標，首先對金屬的腐蝕磨損機理進行總結，并給出了金屬間磨損加速腐蝕以及腐蝕加速磨損的作用機理;然后對錨鏈的磨損機理進行了整理;并給出了腐蝕磨損累積損傷評估方法及流程圖。
　　然后，以22MnCrNiMo鋼為材料，

3、對其進行電化學腐蝕試驗、無水乙醇中磨損試驗、人工海水中磨損試驗等試驗研究，分別研究該材料的腐蝕性能、磨損性能以及腐蝕磨損性能，并基于試驗結果確定數(shù)值仿真所需參數(shù)，如:材料的腐蝕速率、摩擦副的摩擦系數(shù)以及磨損系數(shù)等。
　　接下來，將試驗得到的參數(shù)代入到數(shù)值評估方法中進行計算，分別以磨損量和腐蝕磨損量為參照，對比試驗結果和仿真結果，驗證了數(shù)值評估方法的可靠性與準確性。
　　最后，基于長期觀測的錨鏈腐蝕數(shù)據(jù)而提出的腐蝕速率模型，并