某航空电机主轴轴承的多轴振动应力响应分析

基于随机振动载荷作用的轴承疲劳寿命分析较复杂,其关键是要得到准确的应力分布。因此,对某航空电机的主轴轴承进行应力响应分析。首先,基于某航空电机主轴轴承的特点,在轴向、航行和垂向的功率谱密度下,建立了多轴随机振动作用下的Von Mises应力分布模型。其次,采用Ansys Workbench对其进行有预应力的模态分析和随机振动应力响应分析。最后通过对比理论计算与仿真获得的应力均值和应力标准差值结果,验证了功率谱密度作用下的应力响应分析方法的可行性,为疲劳寿命分析提供依据。     

水轮发电机转子疲劳寿命预测分析

本文根据全寿命分析理论,在材料实测S-N曲线的基础上,通过数值模拟国标疲劳实验,验证了疲劳寿命数值计算方法的可信度和精度,并分析了各种误差的产生原因。之后将通过验证的数值方法应用于灯泡贯流机组转子中心体的疲劳分析,模拟了机组在额定工况和飞逸工况下的运行情况,以及由静止加载到上述两工况再恢复静止的启停机过程;并对平均应力修正方法进行了校验。数值方法验证结果显示,针对拉伸、弯曲、疲劳三组国标疲劳实验,有效应力范围内各测点计算结果与标准值最大相对误差为6.58%。贯流机组转子中心体数值计算结果显示在两工况下的稳定运转不会造成疲劳损伤,引起机组疲劳破坏的主要原因是频繁的启停机过程。     

BHW—35钢制电站锅炉汽包的疲劳寿命分析（三）

本文介绍了基于试验结果获得BHW-35钢疲劳设计曲线的方法,在分析了各种应力的基础上计算了调峰工况下410(t/h)锅炉汽包的低周疲劳寿命。     

130t／h锅炉汽包凹槽浅插式接管结构的疲劳寿命估算（二）

在第一部分应力分析的基础上,计算了实验工况下１３０ｔ／ｈ锅炉汽包危险部位的交变应力幅值,按Ｐａｌｍｇｒｅｎ－Ｍｉｎｅｒ线性累积损伤理论确定其周疲劳寿命。通过分析计算提出了一种以疲劳强度减弱系数Ｋｆ来计算应力幅度的汽包疲劳寿命简化估算方法。     

水轮机顶盖联接螺栓疲劳寿命研究

水轮发电机组关键螺栓的安全状态对机组的稳定运行起着重要作用。针对顶盖螺栓疲劳断裂及其寿命预测的问题,该文基于ANSYS有限元软件,根据疲劳累积损伤理论和材料的S-N曲线,通过名义应力法、局部应力应变法和有限元方法,分析评价顶盖螺栓的疲劳性能,并对顶盖螺栓所受交变荷载的应力幅值和平均值进行敏感性分析。计算结果表明：联接螺栓在机组启停机及甩负荷工况下,单次损伤率最大为2.55×10^-15,螺栓损伤微乎其微,顶盖螺栓在规定使用年限30年里不会发生疲劳断裂;交变荷载的应力幅值对螺栓疲劳寿命的影响更为显著。     

电站锅炉汽包的安全性评定和剩余寿命评估

低周疲劳损伤是电站锅炉汽包的主要失效形式。分析了电站锅炉汽包在运行工况下的应力状态,认为介质内压应力和温差热应力是影响汽包低周疲劳寿命的主要因素;描述了采用有限元数值计算法评定无缺陷和有缺陷汽包的安全性及剩余寿命的一般方法。     

基于应力系数非线性的动态缆疲劳分析

对中国南海某油田一动态缆进行水动力分析,使用有限元法计算动态缆截面应力分布,应用Miner线性损伤累积理论对动态缆进行疲劳分析并通过样缆疲劳试验对得到的结果进行验证.结果表明,基于应力系数非线性的方法预估出的疲劳寿命结果比线性方法计算出的结果更加保守.     

混流式水轮机转轮的疲劳寿命研究

从载荷谱、转轮材料以及疲劳寿命估算方法等几个方面,收集和分析国内外在混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面取得的成果资料,提出转轮的动应力的计算和转轮材料的腐蚀疲劳特性的获取方法,是目前开展混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面两个有意义的课题。     

非线性连续损伤模型在汽轮机转子低周疲劳分析中的应用

针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子低周疲劳损伤分析。首先对国产600MW汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热力场进行了弹塑性有限元分析,进而对热应力引起的低周疲劳损伤进行了估算,疲劳损伤的估算分别采用了非线性连续2种方法的估算结果表明,由于线性累积损伤理论是基于单轴假定之下,没有多轴应力的影响,在寿命预测时,高估了转子的寿命,而非线性连续损伤力学模型不仅考虑了多轴复杂应力的影响而且正确地反映了低周疲劳损伤的非线性累积过程,其分析结构更接近实际。     

计算汽轮机叶片低周和高周疲劳寿命的改进的局部应力应变方法：第一部分 模

在研究和分析叶片所承受的高，低周载荷的基础上，建立了叶片的疲劳截荷谱，研究了影响叶片疲劳寿命的主要因素，并对局部应力应变法进行了改进，建立了用改进的局部应力应变计计算叶片代周和高周疲劳裂纹萌生寿命的模型，方法和软件，这种模型和方法可以计及叶片表面状况，腐蚀疲劳，材料晶粒度等因素的影响。     

高速同步电机转子极间连接线设计要点分析

运用有限元法以及疲劳理论分析极间连接线中重要零部件在额定工况下的应力分布情况以及低周疲劳寿命,并根据分析结果指导设计,以保证其安全运行。     

计算汽轮机叶片低周和高周疲劳寿命的改进的局部应力应变方法 第一部分 模型与方法

在研究和分析叶片所承受的高、低周载荷的基础上，建立了叶片的疲劳载荷谱，研究了影响叶片疲劳寿命的主要因素；并对局部应力应变法进行了改进，建立了用改进的局部应力应变法计算叶片低周和高周疲劳裂纹萌生寿命的模型、方法和软件，这种模型和方法可以计及叶片表面状况、腐蚀疲劳、材料晶粒度等因素的影响。     

面向Si/SiC混合器件逆变器全寿命周期安全工作区的多开关模式主动切换策略

基于硅基绝缘栅双极型晶体管(Si IGBT)和碳化硅金属氧化物半导体场效应管(SiC MOSFET)的Si IGBT/SiC MOSFET混合器件采用多开关模式切换策略可使变换器具备应对复杂工况的能力,然而现有切换策略并未考虑器件疲劳老化对模式切换阈值电流的影响,在混合器件老化进程后期极有可能造成器件热失效,进而严重威胁变换器的可靠运行。基于此,提出了一种面向Si/SiC混合器件逆变器全寿命周期安全工作区的多开关模式主动切换策略。基于器件疲劳老化对逆变器最大安全运行电流的影响规律,设计了考虑老化进程的逆变器安全工作区刻画流程。根据安全工作区刻画结果,提出了适用于混合器件全寿命周期的多开关模式主动切换策略。实验结果表明,该策略能够针对混合器件不同老化程度来动态调整开关模式切换阈值电流,从而在器件全寿命周期内保障逆变器的运行可靠性。     

400t/h锅炉汽包低周疲劳寿命的研究

基于三维有限元数值计算方法,对某电站调峰机组的400 t/h锅炉汽包进行了压力和温度等载荷下的应力状态计算和分析。研究表明,下降管接管在汽包轴线方向上的内拐角处,应力集中最严重,其合成应力中由介质压力形成的机械应力为主要构成部分,温度应力所占比重较小。对此危险考核点,进行不同应力循环工况下的汽包低周疲劳寿命研究。     

51-50-1型汽轮机转子本体缺陷的断裂力学评定

对５１－５０－１型汽轮机转子本体中心孔处缺陷,基于应变能密度理论,用复合型应力强度因子对缺陷进行了安全性评定和疲劳裂纹扩展寿命估算。结果表明：在正常运行工况下,该缺陷不会引起一次性断裂且缺陷的有效疲劳扩展寿命Ｎｅ＝１９３８次。     

基于局部应力应变法的弹簧操动机构关键部件疲劳寿命分析

针对操动机构关键部件在运行中受到强冲击载荷进而导致疲劳失效的问题，该文提出一种基于局部应力应变法计算冲击疲劳寿命的方法。根据机构特点应用显示动力学LS-DYNA对弹簧操动机构强冲击部位进行数值模拟计算，得到关键部件在强冲击载荷下的应力应变；在此基础上，修正Manson-Coffin公式，结合弹簧操动机构运动特点，建立适合于弹簧操动机构的冲击疲劳寿命计算模型；最后，搭建实验平台验证关键部件冲击载荷计算方法的准确性。结果表明：磙子与合闸锁闩应力集中部分与实际测试过程中零部件的失效区域相同，合闸锁闩的实际所受应力与仿真结果变化趋势相近，相对误差为18.27%；修正后的局部应力应变法得到疲劳寿命为1862次，与实际寿命相差12.3%，满足工程需求。结果对于弹簧操动机构疲劳寿命的计算具有一定参考。     

汽轮发电机转子横截面应力及低周疲劳的计算分析

本文采用ANSYS5.3软件有限元分析方法计算空冷135MW汽轮发电机转子横截面应力,并应用经典计算方法验证ANSYS5.3软件有限元分析方法的准确性,分析减少转子齿根应力集中的有效方法。应用Neu-ber方法计算转子齿根及转子槽楔的低周疲劳寿命。采用ANSYS5.3计算汽轮发电机转子横截面应力,克服了经典计算方的局限性,考虑了转子在高速运行时大小齿分配不均对相互间的应力影响及位移变化产生的影响,是较理想的模拟转子实际运行工况的精确计算方法。     

焊缝疲劳寿命预测的无线传感器网络检验

钢箱梁焊缝的疲劳损伤易引发桥梁脆性破坏,应采取有效的监测方法对其疲劳寿命做出预测.基于Imote2硬件平台,研制了专门用于评估钢箱梁焊缝疲劳寿命的无线传感器网络节点,设计并实现了外接信号处理模块,其功能包括惠斯通电桥电压转换、高增益放大、抗混叠滤波以及模数转换等,可将电阻应变计采集到的模拟信号转换为输入智能节点的数字信号;用嵌入式雨流计数算法实现了疲劳应力谱计算与焊缝疲劳寿命评估.通过室内实验,采用有线的动态信号采集系统对无线传感器网络节点的频响特性、相关性以及分辨力进行了对比验证,结果表明,二者频率响应特性基本相同;表征相关性的传递函数基本为0 dB,;而无线传感器网络节点的分辨力高于有线动态信号采集系统.     

高压开关传动系统关键零件的疲劳强度分析与寿命估算

零件疲劳分析与计算对高压开关设备寿命预测起着至关重要的作用。笔者分析了高压开关传动系统关键零件疲劳的特点;建立了零件疲劳极限应力图模型,采用该模型可以计算出零件的疲劳极限与疲劳安全系数,并且可以估算在考虑安全系数前提下零件的疲劳寿命;以某高压断路器传动连杆的疲劳计算为例,对所采用的方法进行了验证。得出了3点结论:①有必要对高压开关零件进行疲劳分析和计算;②借助零件疲劳极限应力图可以较好地进行零件疲劳强度计算;③应力集中和零件材质对疲劳极限和寿命有较大的影响。     

300MW锅炉汽包补焊焊缝可用性评定

介绍某厂３００ＭＷ锅炉汽包环缝的寿命评估研究结果。由于该焊缝缺陷，经几次焊补后焊缝在尺寸上和形状都与原设计不同，在对焊缝及其母材经过必要的检验后，进行了在正常运行工况和水冷壁大面积爆破等各种非正常运行工况下的有限元应力分析和疲劳寿命估算，得出了该汽包焊缝可以满足今后运行要求的结合。