腐蚀裂纹损伤下船舶管路抗冲击时变剩余强度研究.pdf

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1、第39卷第5期2017年5月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．39．No．5May，2017腐蚀裂纹损伤下船舶管路抗冲击时变剩余强度研究于雯1，李曙生1，嵇春艳2(1．泰州职业技术学院，江苏泰州225300；2．江苏科技大学，江苏镇江212003)摘要：舰艇管路系统对冲击载荷作用非常敏感，遭受冲击载荷后通常会引起管路系统应力或变形过大而破坏，而裂纹和腐蚀作为常见的一种损伤缺陷导致结构承载力下降，降低管路系统的使用寿命。因此针对典型管路系统管路段，建立仿真精度较高的典型管路有限元模型，对典型管路系统管抗冲击性能进行分析；根据仿真分析结果，确定管路结构强度的薄弱

2、节点或分段(称之为关键节点或关键结构)作为裂纹扩展的初始点。基于管路系统腐蚀和裂纹的发展规律和有限元计算方法，建立管路系统时变剩余强度预报模型，发展一种分别计及腐蚀、裂纹2种因素作用下，舰艇管路系统在三向冲击载荷作用下剩余强度的计算方法和实现流程。在此基础上，分别研究裂纹损伤、腐蚀损伤在不同服役年限下冲击载荷对舰艇管路时变剩余强度的影响规律。关键词：有限元仿真；抗冲击；剩余寿命；腐蚀裂纹；船舶管路中图分类号：U674．71文献标识码：A文章编号：1672—7619(2017)05—0103—05doi：lo．3404／j．issn．1672—7619．2017．05．020Researcho

3、ntheresidualstrengthofshippipelineontheshockresistanceundercorrosionandcrackdamageYUWenl，LIShu—shen91，JIChun—yan2(1．TaizhouPolytechnicCollege，Taizhou225300，China；2．JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China)Abstract：Thepipelinesystemisverysensitivetotheimpactload．Pipelinesystemwi

4、llbedamagedduetolargestressordeformation．Thecrackandcorrosion，asakindofcommondamage，leadtothedecreaseofthebearingcapacityofthestructureandreducetheservicelifeofthepipelinesystem．So，thetypicalpipelinemodelwithhighsimulationprecisionisestablished，andtheimpactresistanceperformanceoftypicalpipelinesyst

5、emisanalyzed；Accordingtothesimulationres-ults，itisdeterminedthattheweaknodeorsubsectioncalledasthekeynodeorkeystructureofthepipelinestructureistheinitialpointofthecrackgrowth．Basedontheruleofdevelopmentofcorrosionandcrackinpipelinesystemandthefiniteelementcalculationmethod，theresidualstrengthpredic

6、tionmodelofpipelinesystemisestablished．Thecalculationmethodofresidualstrengthofshippipingsystemandtherealizationflowaredevelopedundertheactionoftwokindsoffactors，whicharecorrosionandcrack．Onthisbasis，theinfluenceofcrackdamageandcorrosiondamageontheresidualstrengthofthepipelineisstudied．Keywords：fin

7、iteelememsimulation；impactresistance；residuallife；corrosionandcrack；shippipingsystem0引言舰艇管路系统的冲击破坏是一个不容忽视的问题，诸多战例和试验情况表明，舰艇管路系统对冲击载荷作用非常敏感，遭受冲击载荷后通常会引起管路系统应力或变形过大而破坏，导致相关的设备基本功能丧失的严重后果【l】。裂纹和腐蚀是大多数结构最为常见的一种