【摘 要】
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服役中的海洋平台长期处于海洋环境中,一直受到海水的腐蚀,钢材的强度和刚度都会发生变化,抵抗外部载荷的能力也会降低。此时,若受到地震等产生的极端循环载荷的作用,发生坍塌等危险事故的可能性会大大增加。为了防止这种危险的发生以及描述腐蚀和低周疲劳耦合损伤对船用钢力学性能的影响,基于对常用D36钢进行的考虑不同腐蚀情况(点蚀或随机腐蚀)和循环加载方案的试验结果,建立了考虑不同循环加载制度和不同腐蚀程度的钢
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服役中的海洋平台长期处于海洋环境中,一直受到海水的腐蚀,钢材的强度和刚度都会发生变化,抵抗外部载荷的能力也会降低。此时,若受到地震等产生的极端循环载荷的作用,发生坍塌等危险事故的可能性会大大增加。为了防止这种危险的发生以及描述腐蚀和低周疲劳耦合损伤对船用钢力学性能的影响,基于对常用D36钢进行的考虑不同腐蚀情况(点蚀或随机腐蚀)和循环加载方案的试验结果,建立了考虑不同循环加载制度和不同腐蚀程度的钢材的广义本构模型。研究了三种典型的硬化模型,即等向硬化模型(NLISO)、随动硬化模型(Chaboche)和组合硬化模型,使用点蚀损伤钢材的循环加载试验数据校准的本构参数,发现组合硬化模型能够对试验结果中所有点蚀情况进行更为理想的模拟,也能模拟各种循环加载制度下钢材的滞回性能。然而,其参数与点蚀的体积损失率(VLR)之间的关系难以明确,不能满足一般工程实际中多种多样的点蚀程度。为了建立以点蚀程度为变量的本构模型,分析钢材的滞回曲线将本构模型分为循环硬化骨架段、卸载段和再加载段,分别建立起其与体积损失率之间的直接函数关系,这样便可以仅仅通过点蚀的体积损失率得到钢材的本构模型参数,模拟出该点蚀程度下钢材的滞回曲线。该模型可以综合考虑点蚀引起的体积损失、应力集中和偏心对船用钢滞回性能的影响,并具有较好的预测精度。参考点蚀损伤钢材的本构模型,将随机腐蚀损伤钢材的本构模型同样分为循环硬化骨架段、卸载段和再加载段,建立起以随机腐蚀体积损失率为变量的本构模型。随机腐蚀损伤钢材的全曲线滞回准则与点蚀损伤钢材一致同样分为首次加载准则、卸载准则、骨架曲线准则和再加载曲线准则,最终得到以体积损失率为变量的随机腐蚀钢材全曲线滞回准则。
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