考慮平面外應(yīng)力系泊鋼鏈環(huán)疲勞損傷數(shù)值計(jì)算.pdf

1、在惡劣海洋環(huán)境中長(zhǎng)期工作的錨鏈，在風(fēng)、浪、流等復(fù)雜海洋環(huán)境載荷的作用下，勢(shì)必會(huì)發(fā)生磨損損傷、腐蝕損傷等影響錨鏈強(qiáng)度和安全性能的現(xiàn)象。從載荷類型來(lái)說(shuō)，錨鏈會(huì)受到拉伸、彎曲等不同類型載荷的作用。國(guó)內(nèi)外對(duì)受到拉伸載荷作用下錨鏈的性能研究進(jìn)行十分廣泛，但對(duì)承受彎曲載荷特別是平面外彎曲載荷作用下錨鏈的性能研究則較少。錨鏈鏈環(huán)在導(dǎo)纜孔位置處，由于浮式平臺(tái)牽連運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致其經(jīng)常會(huì)受到平面外彎曲荷載的作用并可能產(chǎn)生破壞。因此，對(duì)錨鏈在平面外彎曲載荷作用下鏈

2、環(huán)的應(yīng)力特性和疲勞性能進(jìn)行研究十分重要。
　　本文主要研究分析的是錨鏈在不同平面外彎曲載荷下的應(yīng)力分布及接觸特性，以及平面外彎曲載荷作用下的磨損與腐蝕累積損傷應(yīng)力分析以及累計(jì)損傷疲勞壽命分析，并比較不同平面外彎曲角度下的結(jié)果區(qū)別。
　　首先通過(guò)大型有限元軟件ANSYS WORKBENCH16.2建立有限元模型，并分別對(duì)R4級(jí)124mm直徑無(wú)擋錨鏈進(jìn)行不同平面外彎曲角度的力學(xué)分析，比較應(yīng)力分布的差異性。分析發(fā)現(xiàn)，不同載荷作用下

3、最大應(yīng)力近似相同，但在錨鏈由直線棒體向冠部區(qū)域（接觸區(qū)域）過(guò)渡的肩部區(qū)域應(yīng)力分布差異較大，且隨著平面外彎曲角度的增加，此區(qū)域應(yīng)力遠(yuǎn)離彎曲方向的一側(cè)應(yīng)力值增加明顯，另一側(cè)區(qū)域則呈現(xiàn)相反變化的趨勢(shì)。
　　然后根據(jù)Archard磨損理論和微動(dòng)磨損對(duì)錨鏈的磨損量進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)一步結(jié)合錨鏈的均勻腐蝕速率模型，對(duì)錨鏈長(zhǎng)期工作于海洋環(huán)境中的腐蝕和磨損聯(lián)合作用進(jìn)行數(shù)值模擬。
　　最后基于修正的S-N曲線，對(duì)鏈環(huán)結(jié)構(gòu)的疲勞壽命（結(jié)構(gòu)達(dá)到破壞所需