船用开关故障模式及失效分布研究

本文通过对船用开关在使用中的故障调查和型式试验中的寿命试验以及可靠性机械寿命试验所获得的故障数据进行整理和归纳,并通过故障数分析,得出了船用开关的主要故障模式。采用随机截尾模型和可靠度函数图形拟合法对船用开关的失效分布进行了研究,得出其寿命服从于双参数指数分布,并分别用图检验法和K—S检验法得到证明。船用开关的平均无故障工作次数和失效率不仅和船用开关的制造水平有关,而且与使用环境和维护保养有关。     

基于灰色理论的船用钢腐蚀剩余寿命预测方法

针对海水腐蚀的模糊性以及船体结构腐蚀剩余寿命的不确定性,基于灰色理论建立了综合考虑各种海洋环境因素的碳钢腐蚀厚度随时间变化的GM(1,1)模型,提出了船用钢腐蚀的剩余寿命预测方法。通过算例分析发现:腐蚀模型可在小样本数据的情况下为海洋环境中船用钢的剩余寿命预测提供参考,且精度较高。     

制冷系统冷凝器海水腐蚀研究

船用制冷系统氟利昂冷凝器因海水腐蚀造成泄漏是一种很常见的故障,通过查阅大量文献,并根据一些故障处理的经验,从腐蚀机理分析着手,对设计、制造等方面提出了一些措施和建议,这些措施可作为设计准则,一些定量参数可供作设计师参考,有利于改善冷凝器的防腐性能.     

含内腐蚀的船舶海水管道换管周期预测

文章针对船舶冷却系统的海水管道的主要失效原因——电化学腐蚀,以冷却系统中海水管道为研究对象,利用ANSYS软件分析了流速、腐蚀区域尺寸对含有电化学腐蚀的海水管道的剩余强度的影响,利用Origin得到各影响因素与最大等效应力的关系曲线图,计算了管道在各腐蚀深度下的失效压力,并选取经验公式对管道的剩余寿命进行预测,为管道的换管周期的确定提供一定的依据。结果表明,腐蚀深度和轴向长度对管道剩余强度的影响效果较为明显,在腐蚀深度达到管壁壁厚的40%时以及腐蚀轴向长度达到3.5 cm时,管道的等效应力变化速率非常快,因此,在对管道的日常检测维护中,应着重注意腐蚀的深度和轴向发展,以确保管道的正常运行,使船舶冷却水系统正常换热,从而保障船舶动力系统的正常运行。     

船用离心制冷机冷凝器壳侧化学清洗试验研究

针对某船用离心制冷机冷凝器壳侧制冷剂通道被腐蚀产物堵塞这一问题,进行化学清洗试验研究.清洗对象具有结构复杂、多种材质相组合的特点.通过大量腐蚀和溶垢试验,获得了一种安全有效的清洗剂配方.     

某型号船用钢索在无失效情况下的可靠性研究

为研究船用特种钢索的可靠性,设计研制了相应的可靠性试验台,对5套钢索进行了截尾可靠性寿命试验.针对钢索试验中的无失效情况,确定了钢索失效概率的多层先验分布,并给出了其Bayes估计.用最小二乘法给出寿命分布的参数估计,进而得到可靠度估计.最终利用试验评估结果证明钢索满足可靠性要求.     

船用壳管式冷凝器的特点

介绍船用空调装置中壳管式水冷冷凝器的特点,着重分析了其冷凝器在换热管材质、设计结构、防腐工艺、水垢的影响等方面与一般陆用空调冷凝器的区别.     

基于膨胀系数修正的腐蚀管道失效压力预测

腐蚀管道的失效压力预测主要分为两部分:完好管道的失效压力和折减系数,其中折减系数受膨胀系数的影响.论文运用有限元方法计算不同腐蚀长度、不同腐蚀深度的腐蚀管道失效压力,拟合得到不同腐蚀尺度的管道膨胀系数计算公式.结合完好管道失效压力和膨胀系数计算方法,得到一种更为准确的腐蚀管道失效压力计算方法.与现有失效压力预测方法相比...     

船用锅炉烟管腐蚀分析及对策

船用锅炉是保证大型船舶正常航行的一种重要船用设备,通过对某型船用锅炉烟管的腐蚀情况进行分析,介绍常见金属的腐蚀机理及主要特征.通过比对腐蚀的特征,分析锅炉使用过程中锅炉烟管腐蚀的主要原因.针对烟管腐蚀的成因,提出对应的处理和预防措施,进而降低因船用锅炉烟管腐蚀而造成的影响和损失.     

新材料两则

压载舱钢板——反复浸水和曝露在空气中，钢材腐蚀速度约每年0.5mm。即使多重涂装，涂层也会随时间劣化，修补涂装费用相当大。日本JFE钢铁，开发出“JFE—SIP—BT”厚钢板，含有可抑制涂层劣化的元素，可将涂层劣化速度降至普通钢板的一半，单次涂装寿命可达25年（国际海事组织设定的涂装寿命是15年），焊接等加工性能与普通船用钢板相同。     

Reliability assessment of maintained ship hulls with correlated corroded elements

This paper reviews the factors that affect the corrosion rate of the ship hull girder. It is shown that corrosion rates vary as a function of the location of the element in the structure, of the ocean area and type of ballast tank and steel. However, the corrosion rate in elements that are subjected to similar conditions is highly correlated.

A time-variant formulation is proposed including the correlation between the corrosion rates in neighbouring elements in modelling the degrading effect that corrosion has on the reliability of ship hulls. The effect of corrosion is represented as a time-dependent decrease of plate thickness that affects the midship section modulus. One repair policy was considered and the example results show the effect of plate replacement when its thickness reaches 75% of the original value. The results also illustrate how the limit value of the thickness in the repair criteria influences the reliability and the decision about repair actions. This is also shown for the effect of different corrosion rates, inspection intervals, and allowable stresses.     

碳钢、低合金钢全浸没海洋环境下最大点蚀深度简化模型

腐蚀是导致老龄船舶结构失效的主要原因之一。结合基本点蚀原理,文章对碳钢、低合金钢海水全浸没点蚀的主要影响因素、具体点蚀进程做了简要解释与评述。基于Melchers点蚀深度模型及其相关实验数据,文中提出一种简化形式的新型点蚀最大深度模型,并采用该模型对三组我国船舶结构常用碳钢、低合金钢的青岛海域全浸没点蚀试验观测数据进行分析。通过对比验证,证明采用Weibull函数表示点蚀最大深度随时间变化关系是合适的。此外,依据青岛、厦门、榆林海域碳钢试验数据,文中还对海水环境因素,如:溶解氧浓度、平均温度、盐度、PH值等,以及钢材成分变化对新型最大点蚀深度模型各参数的影响进行了初步探讨,得出了相应的函数关系式及相关结论。     

氯盐腐蚀环境下混凝土结构时变可靠度计算

基于Fick扩散定律,建立了氯离子在混凝土中扩散的多因素修正模型,给出了模型中参数的取值。依据可靠性理论,考虑氯离子侵蚀深度的不同分布特征,利用建立的扩散模型,说明了氯盐侵蚀环境下考虑时变效应的混凝土结构可靠度计算方法。最后给出了实际工程算例,算例结果说明,假定氯离子侵蚀深度服从正态分布带来的计算偏差并不大,却可大大简化计算过程。     

耐压壳体局部腐蚀稳定性计算方法

文章提出了可以计及局部腐蚀损伤影响的等效层合单元方法,建立了局部腐蚀等效弹性模量计算公式,针对耐压壳体局部腐蚀深度、腐蚀强度、腐蚀范围和初挠度进行了系列稳定性数值计算,通过计算结果的对比分析提出了将局部腐蚀等效为附加多波挠度的稳定性近似计算方法,给出了附加挠度幅值的计算公式,可用于耐压壳体局部腐蚀的稳定性分析。     

高桩梁板码头体系可靠度计算及寿命预测

氯离子侵蚀是造成高桩梁板码头钢筋锈蚀、承载力下降、寿命缩短的首要原因。通过分析海洋环境下高桩梁板码头钢筋锈蚀的全过程,以及码头构件抗力衰减的影响因素,在蒙特卡罗法的基础上,抽样时采用超拉丁立方抽样方法,计算了高桩梁板码头体系可靠度,最后给出了某码头横梁钢筋锈蚀深度及体系可靠度随时间的变化曲线,并根据体系可靠度变化曲线预测了码头寿命。寿命预测结果较为合理。     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度退化研究

在大量锈蚀钢筋混凝土梁试验数据的基础上,计算得到不同锈蚀方式和锈蚀率等情况下试验梁的抗弯刚度退化系数,拟合给出钢筋锈蚀率与梁抗弯刚度退化系数的理论计算公式,并通过对新制作的钢筋混凝土试验梁通电加速腐蚀试验,验证计算公式的可靠性和准确性。     

船舶结构钢海洋环境点蚀模型研究之一:最大点蚀深度时变模型

腐蚀是导致老龄船舶结构失效的主要原因之一.结合基本点蚀原理,本文对碳钢、低合金钢海水全浸带点蚀的主要影响因素、具体点蚀进程做了简要解释与评述.针对我国船舶结构常用碳钢、低合金钢的实海腐蚀试验观测数据建立了新型Weibull函数形式的点蚀最大深度模型.通过对比验证,证明采用Weibull函数表示点蚀最大深度随时间变化关系是合适的.     

Effect of corrosion models on the time-dependent reliability of steel plated elements

Time-dependent reliability considering corrosion and fatigue has received increasing attention recently. Many corrosion models have been proposed. In this paper, a new corrosion model which could better describe the corrosion process of actual steel structures under corrosive environment is proposed. This model is also compared with other existing corrosion models. The effect of corrosion models on the time-dependent reliability is studied using a steel plated element which has found wide applications in engineering structures. The advantages and the flexibility of the present corrosion model are demonstrated.     

船体在疲劳和腐蚀损伤下的可靠性

在疲劳和腐蚀作用下，船体梁舯剖面模数折减，导致极限承载能力下降，在此基础上进行可靠性分析。文中腐蚀率是一个有常数平均值的随机变量，疲劳裂纹根据Paris公式计算，当静水弯矩和波浪弯矩的组合值超过船体梁极限承载能力时，发生船体梁失效。以一艘散货船为例，计算其可靠性随时间的变化。计算结果可为船东和船级社评估船舶营运期间疲劳和腐蚀对船舶可靠性的影响提供参考。     

往复流不同入射角条件下跨海大桥桥墩局部冲刷研究

文章以港珠澳跨海大桥工程为依托,采用理论计算和模型试验的手段进行研究,在公式得到验证的基础上,针对往复流不同入射角条件下桥墩局部冲刷深度问题进行探讨。结果表明:潮汐往复流条件下,桥墩上下游均出现局部冲刷,且上游冲刷深度大于下游;当桥墩迎流面与往复流流向基本垂直时,桥墩局部冲刷深度理论计算值略大于模型试验值,误差均在10%以内;在顺流面长度大于迎流面宽度的矩形桩墩墩型条件不变时,桥墩局部冲刷深度随往复流来流入射角的增大以变速率增大,且当入射角大于一定值时,桥墩冲刷深度趋于稳定。