| 致谢 | 第4-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 目录 | 第10-13页 |
| 1 绪论 | 第13-19页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第13-17页 |
| 1.1.1 我国城市供水管道的现状 | 第13-14页 |
| 1.1.2 我国管道漏损原因分析 | 第14-15页 |
| 1.1.3 管道结垢腐蚀的危害 | 第15-17页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第17页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第17-19页 |
| 2. 研究理论及方法综述 | 第19-29页 |
| 2.1 引言 | 第19页 |
| 2.2 水垢的类型 | 第19-20页 |
| 2.3 管道腐蚀的分类及原理 | 第20-21页 |
| 2.3.1 金属腐蚀的分类 | 第20页 |
| 2.3.2 金属的电化学腐蚀原理 | 第20-21页 |
| 2.4 灰口铸铁管腐蚀壁垢瘤 | 第21-24页 |
| 2.4.1 腐蚀瘤的结构与成分 | 第21-22页 |
| 2.4.2 腐蚀瘤的形成与生长 | 第22-24页 |
| 2.5 管道剩余强度理论 | 第24-27页 |
| 2.5.1 以实验试验和理论为基础的半经验公式 | 第25-26页 |
| 2.5.2 有限元法 | 第26-27页 |
| 2.6 逆向工程技术 | 第27-28页 |
| 2.6.1 基于三维扫描的逆向工程 | 第27页 |
| 2.6.2 白光式三维扫描的原理 | 第27-28页 |
| 2.7 本章小结 | 第28-29页 |
| 3 灰口铸铁管壁垢腐蚀瘤(坑)的化学组成和物理形态 | 第29-49页 |
| 3.1 引言 | 第29页 |
| 3.2 壁垢腐蚀瘤的电镜扫描与能谱分析 | 第29页 |
| 3.2.1 管样的采集和预处理 | 第29页 |
| 3.2.2 腐蚀瘤样本制备 | 第29页 |
| 3.2.3 对腐蚀瘤的分析检测 | 第29页 |
| 3.3 壁垢腐蚀瘤的化学组成及微观形态 | 第29-43页 |
| 3.3.1 腐蚀壁垢瘤的外观特征 | 第29-34页 |
| 3.3.2 灰口铸铁管腐蚀壁垢瘤的形态结构分析 | 第34-36页 |
| 3.3.3 铁质给水管道腐蚀壁垢瘤化学组成分析 | 第36-41页 |
| 3.3.4 水垢形成机理及结构特征分析 | 第41-42页 |
| 3.3.5 腐蚀瘤对管网水质的主要危害 | 第42-43页 |
| 3.4 管段三维模型的建立 | 第43-46页 |
| 3.4.1 三维建模仪器及软件 | 第43-44页 |
| 3.4.2 三维模型建立的方法 | 第44-46页 |
| 3.5 管道壁垢腐蚀瘤(坑)的物理形态 | 第46-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-49页 |
| 4 腐蚀结垢灰口铸铁管的管内水体与管段数值模拟 | 第49-85页 |
| 4.1 引言 | 第49页 |
| 4.2 数值模拟的理论基础及参数设定 | 第49-55页 |
| 4.2.1 计算流体动力学模拟理论基础 | 第49-51页 |
| 4.2.2 管段静态力学分析模拟理论基础 | 第51页 |
| 4.2.3 流体计算网格划分 | 第51-52页 |
| 4.2.4 流体计算边界条件设置 | 第52-53页 |
| 4.2.5 湍流强度 | 第53-54页 |
| 4.2.6 静态力学分析网格划分 | 第54页 |
| 4.2.7 静态力学分析参数设置 | 第54-55页 |
| 4.3 管内流体力学浅析 | 第55-69页 |
| 4.3.1 腐蚀结垢管道的沿程损失 | 第58-63页 |
| 4.3.2 管道内壁腐蚀垢层凸处受力情况 | 第63-66页 |
| 4.3.3 管道内壁腐蚀凹陷处受力情况 | 第66-69页 |
| 4.4 管道静态力学浅析 | 第69-77页 |
| 4.4.1 Mises应力 | 第69-73页 |
| 4.4.2 管段静态力学模拟结果 | 第73-75页 |
| 4.4.3 管段应力集中点处对比讨论 | 第75-77页 |
| 4.5 管道剩余强度计算及管段的安全评价 | 第77-83页 |
| 4.5.1 基于断裂力学的管道剩余强度理论 | 第77页 |
| 4.5.2 基于断裂力学的管道剩余强度计算方法 | 第77-78页 |
| 4.5.3 管道剩余强度计算结果 | 第78-79页 |
| 4.5.4 管道安全评价 | 第79-83页 |
| 4.6 本章小结 | 第83-85页 |
| 5 结论与展望 | 第85-88页 |
| 5.1 结论 | 第85-86页 |
| 5.2 展望 | 第86-88页 |
| 参考文献 | 第88-95页 |
| 附录 | 第95-105页 |
| 作者简介 | 第105页 |