干濕交替環(huán)境下海洋鋼腐蝕疲勞裂紋擴展模型研究.pdf

1、海洋平臺大多采用鋼結(jié)構(gòu)，其耐久性能影響著整個結(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。實際上，海洋平臺不同的高度，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展是很有必要的。
　　本文對干濕交替環(huán)境下腐蝕疲勞裂紋擴展速率進(jìn)行了三方

2、面的研究:1）相同荷載頻率作用下，不同干濕交替時間比（干濕比）對裂紋擴展速率的影響;2）相同干濕比，不同加載頻率對裂紋擴展速率的影響;3）多種環(huán)境因素綜合影響下疲勞裂紋擴展模型。為此，本文采用D36海洋平臺用鋼做成的三點彎曲試樣進(jìn)行腐蝕疲勞試驗。試驗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)算法來擬合Paris公式中系數(shù)，進(jìn)而得到了裂紋擴展速率模型。研究表明，干濕交替只有在低頻荷載作

3、用下有顯著影響，對于高頻情況影響不大;對于同一千濕交替時間比，隨著頻率的降低，呈現(xiàn)出先基本不變，后逐漸增大的趨勢。對低頻率低應(yīng)力強度因子幅度的情況，隨著干濕交替的時間比的減小，裂紋擴展速率存在先增大后減小現(xiàn)象，存在使裂紋擴展速率達(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展速率的Paris方程。與傳統(tǒng)模型對比，該模型具有精度