錨鏈腐蝕磨損累積損傷評估方法研究.pdf

1、錨鏈長期位于海洋腐蝕環(huán)境中，在風(fēng)、浪、流與海面浮體運動聯(lián)合作用下勢必發(fā)生腐蝕與磨損，形成的累積損傷將影響錨泊系統(tǒng)的安全性，因而有必要對全壽命期內(nèi)錨鏈的損傷情況進行可靠的評估。
　　本文旨在研究在海洋環(huán)境動力要素與平臺運動聯(lián)合作用下的錨鏈全域內(nèi)各節(jié)點接觸面及鏈環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)部響應(yīng)的分析方法，建立長期動力響應(yīng)的工程化數(shù)值模型。借助數(shù)值模擬的計算結(jié)果研究錨鏈節(jié)點接觸表面的腐蝕和鏈環(huán)間摩擦作用之間的影響規(guī)律、耦合機理，建立錨鏈節(jié)點接觸面累積腐蝕

2、、磨損耦合損傷的工程化評價模型。最終，為錨鏈在全壽命期內(nèi)的局部強度與累積損傷提供評估依據(jù)。
　　基于上述研究目標，首先借助有限元軟件ANSYS14.0對R4級系泊鏈鋼制92mm無檔錨鏈的拉伸和扭轉(zhuǎn)載荷下的力學(xué)行為做了大量的數(shù)值模擬研究，對錨鏈接觸行為數(shù)值模擬這一關(guān)鍵性基礎(chǔ)技術(shù)的參數(shù)設(shè)置進行了較為詳細的討論。在彈塑性有限元分析中考慮了材料非線性、接觸非線性及檢驗載荷產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對錨鏈疲勞壽命的影響。
　　其次，通過數(shù)值計算研

3、究了錨鏈的拉伸特性與扭轉(zhuǎn)特性。扭轉(zhuǎn)響應(yīng)（扭矩與鏈環(huán)間隙）與軸向拉力、扭轉(zhuǎn)角度呈非線性關(guān)系，隨軸向拉力、扭轉(zhuǎn)角度的提高，非線性程度增強。高軸向載荷下的低程度扭轉(zhuǎn)與低軸向載荷下的高程度扭轉(zhuǎn)均會產(chǎn)生高水平應(yīng)力?；诖罅繑?shù)值模擬的數(shù)據(jù)擬合出無檔錨鏈在給定轉(zhuǎn)角及軸向載荷下的簡化扭矩計算公式。
　　最后，憑借非線性數(shù)值模擬技術(shù)，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，將Archard磨損理論與微動磨損機理相結(jié)合，推導(dǎo)出錨鏈微動磨損定量