复杂海洋结构物防腐研究

论文题目: 复杂海洋结构物防腐研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 船舶与海洋结构物设计制造

作者: 刘颖

导师: 黄一

关键词: 腐蚀防护,复杂海洋结构物,网格剖分,数值模拟仿真

文献来源: 大连理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文建立了复杂海洋结构物防腐系统数值模拟仿真软件系统,并在此基础上应用Visual Basic编制了界面软件,通过相应的算例验证了软件系统的通用性和实用性。并编制了舰船中常用的海水管道内壁阴极保护系统边界元计算网格的建模程序。目前对于防腐设计,采用先进的计算机数值模拟仿真计算技术,能够完全克服传统防腐设计方法中的固有缺陷,实现全寿命期内可控制和有预见性的复合防腐系统优化设计。论文中采用的数值计算方法是边界元法,为了运用边界元法进行计算,首先要建立模型以及把模型离散化,这是本论文主要要完成的工作。为完成论文所作的主要工作包括如下几部分。 (1)运用Fortran语言编制简单管节点的边界元计算网格建模程序,包括直管、弯管、L型管、T型管、y型管、平面K型管、空间K型管等。 (2)运用边界元法和分块边界元法对简单管节点形式的管道内壁防腐状态进行了。计算,对结果进行了分析。主要比较了弯管、L型管在确定阳极设计方案时与直管的设计方法是否一致。 (3)运用MSC.Patran软件完成复杂海洋结构物表面边界元计算网格建模。最后把计算网格信息存入数据文件。 (4)运用Fortran语言编制接口程序,完成应用MSC.Patran软件进行复杂海洋结构物表面建模数据文件向基于边界元法防腐系统数值模拟计算软件输入数据文件的转换。 (5)运用Visum Basic编制界面,集成上述功能程序及软件。 (6)应用JZ20-2NW单桩简易平台作为算例,验证整个系统的实用性和通用性。

论文目录:

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 腐蚀的基本原理

1.1.1 金属腐蚀的概念

1.1.2 金属腐蚀的原理

1.1.3 腐蚀防护的原理

1.2 课题的理论意义和应用价值

1.3 国内外研究概况及发展趋势

1.4 采用数值模拟仿真方法研究防腐问题的重要意义

1.5 阴极保护设计中的模型研究

1.5.1 建立模型所需条件

1.5.2 两类模型的特征

1.5.3 模型研究内容

1.5.4 模型表达形式

1.6 模型研究的方法

1.6.1 几种数值方法的原理

1.6.2 几种数值方法比较

1.7 本文研究内容

1.8 本章小结：

2 数值分析方法

2.1 数学模型

2.1.1 域内控制方程

2.1.2 边界条件

2.2 边界元法的应用

2.2.1 边界积分方程

2.2.2 边界积分方程的离散—边界元法

2.3 本章小结：

3 管道结构防腐系统数值模拟计算

3.1 管道内表面防腐设计程序流程

3.2 管道内表面防腐系统数值模拟计算软件系统

3.2.1 输入边界元计算网格剖分参数

3.2.2 输入数值模拟计算参数

3.3 管道内表面边界元计算网格剖分

3.3.1 直管管道

3.3.2 弯管管道

3.3.3 L型管管道

3.4 消除具有相同坐标的节点

3.5 输出数据

3.6 数值模拟计算

3.7 本章小结：

4 复杂海洋结构物腐蚀防护数值模拟计算

4.1 复杂海洋结构物腐蚀防护数字模拟仿真程序流程

4.2 定义结构模型及边界元计算网格模型建立

4.2.1 定义结构模型及边界元计算网格模型建立

4.2.2 数据输出

4.3 输入已知数据

4.3.1 输入阴极信息

4.3.2 输入牺牲阳极信息

4.3.3 输入数值模拟计算原始参数

4.4 本章小结：

5 数值模拟计算结果分析

5.1 管道内壁阴极保护状态数值模拟计算结果分析

5.1.1 直管模型

5.1.2 弯管模型

5.1.3 直角管模型(L型管模型)

5.2 复杂海洋结构物外表面防腐系统数值模拟计算结果分析

5.2.1 计算模型

5.2.2 阳极设计方案

5.2.3 设计方案比较

5.2.4 结论

5.3 本章小结

总结

参考文献

附录A 软件使用说明

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

发布时间: 2005-05-13

参考文献

[1].海洋结构物管节点多轴疲劳仿真研究[D]. 冀传帅.中国海洋大学2013
[2].海洋结构物环境适应性物理模拟研究[D]. 田天.大连理工大学2004
[3].固定式海洋结构物载荷分析与研究[D]. 田宏升.大连理工大学2005

复杂海洋结构物防腐研究

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