基于断口形貌分析的吊装钢丝绳多模式断裂失效机理

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基于断口形貌分析的吊装钢丝绳多模式断裂失效机理

DOI:: 10.19727/j.cnki.cbwzysc.2025.10.030

作者:: 张宝彦，韩秀伟，董永，李博，王鹏

作者单位:: 海洋石油工程股份有限公司，天津 300452

关键词:: 钢丝绳断裂；断口形貌分析；多模式失效；疲劳辉纹；腐蚀机制

摘要:: 本文基于断口形貌分析，系统研究了吊装钢丝绳在复杂服役环境中的多模式断裂失效机理。通过采集实际断裂样本，结合扫描电子显微镜（SEM）与能谱分析（EDS）技术，识别出疲劳、过载、腐蚀和磨损 4 种典型断裂模式的微观形貌与成分特征，并提取其关键识别参数。研究进一步构建裂纹扩展与能量释放的数学模型，揭示多因素耦合作用下的断裂演化规律。结果表明，不同失效模式在形貌、元素分布及断裂机制方面存在显著差异，且常发生交互作用，显著影响钢丝绳服役寿命。研究为吊装钢丝绳断裂行为的早期识别、失效预防及寿命评估提供了重要理论依据与工程指导。