Page 64 - 理化检验-物理分册2025年第五期

胡文新，等：海洋环境下钢丝绳断裂原因

钢丝绳的外层钢丝受应力腐蚀的作用较大，导致钢 丝绳有效截面出现了明显减少，局部承载强度降低，
丝绳外层钢丝缺陷较多，并在外层材料表面萌生微 钢丝绳在挤压变形和腐蚀凹坑处形成应力集中和裂
裂纹 ，降低了钢丝的抗拉强度。由于钢丝绳运行 纹源。在牵引绞车处，部分绳股先被剪断，剩下的绳
[4]
时本身发生挤压和磨损，钢丝绳中的钢丝在腐蚀后 股被拉断。
更容易发生磨损减薄，故钢丝绳的有效承载截面积 海工装备用钢丝绳在运行的过程中，不仅受到
不断减小，钢丝绳的承载能力降低。在钢丝绳运行 海水腐蚀的作用，并且受到运行挤压和磨损，减小了
过程中，其表面形成的挤压变形和腐蚀凹坑不仅减 钢丝绳的有效截面积，降低了钢丝绳的承载强度，挤
小了钢丝的有效承载面积，同时使钢丝产生裂纹源 压变形及腐蚀凹坑处是钢丝绳表面的薄弱环节，最
和局部应力集中，从而降低钢丝绳的承载强度。钢 终在剪应力较大时，牵引绞车处的钢丝绳被剪断。
丝绳在牵引绞车上不仅受拉应力的作用，还承受来 参考文献：
自绞车的剪应力作用，剪应力的方向沿着钢丝绳的
径向，由于钢丝绳直径的减小及表面缺陷的增多，钢 [1] 窦光聚，宋为，王宝玉，等．海工钢丝绳的应用及生产
技术研究[J]．金属制品，2015，41（6）：1-6.
丝绳局部径向承载能力减弱，且已不能正常承载负
[2] 贺孝宇，张美玲，陆萍．海洋工程系泊用钢丝绳国家标
荷，从而发生剪切断裂。牵引绞车处的钢丝绳表面
准的研制[J]．金属制品，2018，44（2）：32-35.
缺陷处受剪应力的作用并优先断裂，剩余的钢丝在 [3] 曹欣．富集氯离子环境中海洋工程钢丝绳吊索结构腐
拉应力的作用下发生过载断裂。 蚀性能分析[J]．珠江水运，2022（14）：14-16.
[4] 孙绪鲁，罗先甫，王佳，等．高锰钢在模拟海洋环境中
3 结语
的应力腐蚀行为[J]．理化检验（物理分册），2024，60（9）：
海洋环境下钢丝绳表面镀锌层出现了腐蚀，钢 5-10.

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