干濕交替環(huán)境下海洋鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展模型研究.pdf

1、海洋平臺(tái)大多采用鋼結(jié)構(gòu)，其耐久性能影響著整個(gè)結(jié)構(gòu)的壽命。海洋鋼不僅受到海水的化學(xué)腐蝕作用，還受到海洋洋流的交變荷載作用。研究表明，海洋潮差區(qū)和浪花飛濺區(qū)是腐蝕最嚴(yán)重的部位?，F(xiàn)有的研究大多考慮金屬在靜海水下的腐蝕疲勞特性或者流動(dòng)海水腐蝕性能，而忽視了海水干濕交替環(huán)境變化的影響。實(shí)際上，海洋平臺(tái)不同的高度，干濕環(huán)境不盡相同。因此，研究干濕交替下海洋鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展是很有必要的。
　　本文對(duì)干濕交替環(huán)境下腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率進(jìn)行了三方

2、面的研究:1）相同荷載頻率作用下，不同干濕交替時(shí)間比（干濕比）對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響;2）相同干濕比，不同加載頻率對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的影響;3）多種環(huán)境因素綜合影響下疲勞裂紋擴(kuò)展模型。為此，本文采用D36海洋平臺(tái)用鋼做成的三點(diǎn)彎曲試樣進(jìn)行腐蝕疲勞試驗(yàn)。試驗(yàn)工況涉及不同的干濕交替環(huán)境，頻率，應(yīng)力比，陰極保護(hù)電位。本文還采用基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來(lái)擬合Paris公式中系數(shù)，進(jìn)而得到了裂紋擴(kuò)展速率模型。研究表明，干濕交替只有在低頻荷載作

3、用下有顯著影響，對(duì)于高頻情況影響不大;對(duì)于同一千濕交替時(shí)間比，隨著頻率的降低，呈現(xiàn)出先基本不變，后逐漸增大的趨勢(shì)。對(duì)低頻率低應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度的情況，隨著干濕交替的時(shí)間比的減小，裂紋擴(kuò)展速率存在先增大后減小現(xiàn)象，存在使裂紋擴(kuò)展速率達(dá)到最大的臨界干濕比。
　　考慮復(fù)雜環(huán)境因素（加載頻率、應(yīng)力比、干濕交替時(shí)間比、外加電位等），采用基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法建立了腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率的Paris方程。與傳統(tǒng)模型對(duì)比，該模型具有精度