简介:通常设计阴极保护系统时,先估算需要的保护电流总量,再设计阳极的组合形式,使构筑物得到充分的保护。在很大程度上,阴极保护系统的性能取决于腐蚀专家的经验和水平。由于地下基础设施越来越复杂,这些传统设计方法显得越来越不靠谱。在越来越复杂的地下基础设施中,源自其他方面的杂散电流(如与地下构筑物平行或者横跨的管道、工业装置、城市电气化轨道交通设施)能够与地下钢构筑物接触。这些杂散电流不仅降低了阴极保护系统减缓腐蚀的能力,而且,在有些情况下,使阴极保护发生相反的作用,反而会加快地下构筑物部件的腐蚀。考虑到这些因素,腐蚀工程师必须能够在设计过程中预见到地下电场的交互作用。存在地下电场复杂的交互作用的地方,是很难进行可靠的估算的。但是,如果用腐蚀模拟软件作为设计工具,问题就迎刃而解了。腐蚀模拟软件不仅能够帮助我们理解复杂的腐蚀现象,而且,能够对阴极保护系统设计迅速做出经济有效的评价。本文叙述了计算机模拟的背景和能力,介绍了管道阴极保护的模拟、干扰的预测和系统的优化。
简介:采用数值模拟与实验相结合的方法预测3道冷金属过渡(CMT)焊接接头的薄弱环节。通过有限元方法预测焊接接头中残余应力的分布特征;通过金相实验获得焊接接头中不同特征区域的微观组织形貌特征。接头对称面上的最大主应力值最高,故该区域在服役过程中较易产生拉伸裂纹。第一次层间冷却结束后,焊缝金属与基板的交界面上因等效von-Mises应力最大而具有较高的裂纹敏感性。根据金相分析结果,第3道焊缝中晶粒最为粗大,而层间的熔合区则具有粗大的晶间析出物组织特征,两种现象均意味着较差的力学性能。焊接接头中最为薄弱的区域则位于分别通过数值方法和实验方法得出的薄弱区域的交叉区域。