水轮机转轮焊接接头残余应力分布研究

本文通过对焊接试板及真机转轮的残余应力测试,研究了水轮机转轮焊接接头残余应力分布规律,通过热处理前后的焊接残余应力的对比,对采用HS13-5和HS367两种焊接材料焊接转轮的焊后热处理效果进行了评价。     

混流式转轮焊接残余应力的试验研究

焊接残余应力对水电机组水轮机转轮的疲劳特性以及运行的稳定性和安全性有着重要影响。介绍了钻孔法对某大型水轮机转轮进行残余应力试验研究情况，并对退火前后残余应力进行比较。     

异种钢转轮焊接应力分布规律及形貌研究

针对生产、模拟异种钢转轮焊接工艺,从焊接及金属热度对异种钢转轮焊接残余应力进行了较全面细致的研究,通过大量的实验数据证明,异种钢转轮焊接残余应力分布规律无论是焊态,还是经５８０℃退火均以驼峰形式出现,本文详细介绍了其形貌特征。     

用A112模型转轮的试验结果确定真机转轮的动态应力

首次对A112模型转轮进行了动态应力测量,测出了模型动态应力的分布规律,并在综合特性曲线上绘出了等动态应力曲线,设计人员和电站运行人员可随时了解各种运行状态下叶片的动态应力值,并判断轮叶的强度性能。图12,表2,参4。     

基于流固耦合的混流式水轮机转轮静应力特性分析

近年来，国内外一系列大型水轮发电机组频繁发生转轮叶片投产后短期内出现穿透性裂纹问题，对机组安全稳定运行构成了威胁。长期以来人们一直在寻找由于水力激励引起转轮叶片应力特性的计算方法。本文首先对混流式水轮机全流道内流场进行了多工况的CFD计算，得到不同工况下转轮叶片表面水压力载荷，并利用顺序流固耦合方法对转轮在各种工况下的应力特性进行计算。结果表明在大部分工况下该转轮叶片最大静应力基本上与水轮机功率成线性关系。本文计算结果可为其它水轮机转轮的应力特性分析及转轮疲劳裂纹分析提供参考。     

混流式水轮机不锈钢转轮叶片应力有限元分析

针对混流式水轮机组不锈钢转轮叶片反复开裂的严重问题,通过ANSYS有限元模拟分析转轮叶片制造过程中产生的焊接残余应力和额定工况运行时叶片的应力分布.仿真计算结果表明,出水边焊缝附近是应力的峰值区域,残余应力和工作应力的综合作用是导致叶片产生疲劳裂纹的根本原因,计算结果为设计、制造阶段焊接残余应力和运行阶段转轮应力测试提...     

基于流固耦合的混流式水轮机转轮应力特性分析

本研究采用顺序流固耦合方法,计算了某设计中的混流式水轮机转轮在不同水头下发额定出力时的静应力分布,以及设计最高水头额定出力工况下的动应力特性。静应力计算的结果表明：最大应力出现在叶片出水边与上冠连接处,并且随着水头增高,静应力最大值有减小趋势。动应力的计算结果表明：设计的转轮,动应力的幅值满足稳定运行的要求。     

公伯峡面板堆石坝三维应力变形有限元分析

基于邓肯-张E-B模型，对公伯峡面板堆石坝进行了应力变形三维有限元仿真计算，获得了其竣工期及运行期的应力变形分布规律，并将运行期的计算结果与实测成果进行了对比分析，进一步探讨了公伯峡面板堆石坝运行期面板的应力变形特性，所得成果具有实际应用价值。     

李家峡1号机组转轮叶片动应力试验及机理分析

结合李家峡1号机组转轮叶片应力试验,研究转轮叶片在不同工况下的动应力和静应力水平、分布情况及动应力的频率特征,分析动应力成因及对转轮叶片寿命影响,为转轮裂纹机理研究以及指导大型水电机组的安全高效运行提供参考。     

构皮滩水电站转轮残余应力测试

为了解转轮焊接区、热影响区及附近区域相关部位退火后残余应力的情况,对构皮滩水电站首台水轮机转轮退火后进行了残余应力测试。采用盲孔法对13#叶片正、负压侧两个关键部位进行了测试。结果表明,通过退火可以较好地消除叶片的焊接残余应力。     

混流式转轮子模型方法研究

本结合两大商业软件Master和Ansys的特点，运用Fortran语言编制了适合Master软件的实体造型程序。同时，运用Ansys软件的子模型分析功能，对某电站转轮进行了子模型分析研究，从而比较清楚地了解了混流式转轮在高应力区域的应力分布情况，为转轮的疲劳设计奠定了基础。中以某电站为例，对该电站转轮的子模型进行了分析研究。     

混流式水轮机转轮简化模型焊接应力场的数值模拟

在确定混流式水轮机转轮简化模型、解决分段焊焊接热源加载问题及解决各独立实体间接触边界节点不重合的热传导问题的基础上,对转轮模型焊接过程的应力场进行了数值模拟.得到了焊接过程中纵向应力的演变规律与焊后应力场的分布情况.结果表明,焊后应力峰值出现在叶片与上冠或叶片与下环接触面附近.该结果可以较好地解释水轮机转轮叶片疲劳裂纹的产生和扩展的失效行为.     

东方电机厂率先完成大朝山转轮动应力测试

目前 ,在国内外大型水电站机组运行过程中 ,转轮裂纹时有发生 ,特别是近几年来 ,转轮裂纹发生的现象越来越频繁 ,严重地影响到机组的安全可靠性。这成为了国内外水轮机制造商和水电站运行的一大疑难问题 ,对转轮裂纹的预防和治理成为国内外关注的焦点。国内大型转轮可靠性和防裂纹研究积累较浅 ,国外也少见系统报导 ,却又是生产实践中急需解决的题目。东方电机股份有限公司为了搞清转轮出现裂纹的根本原因 ,解决这一世界性难题 ,2 0 0 3年派出精兵强将前往大朝山电站进行了为期三个月的转轮动应力真机试验。对在变转速、变电压、变负荷、甩负荷及筒阀动水关闭等不同运行工况下转轮静动应力进行了测试 ,得到了大量宝贵的第一手试验数据 ,了解和掌握了转轮动应力的大小和分布规律。大朝山电站转轮动应力真机试验的成功 ,标志着东方电机厂在转轮真机动应力测试技术方面达到了世界先进水平 ,为东方电机厂大型水轮机转轮设计制造迈向新的台阶铺平了道路 ,为三峡水轮机转轮可靠性及防裂纹研究奠定了坚实的技术基础东方电机厂率先完成大朝山转轮动应力测试@余小波     

混流式水轮机出力与叶片应力关系的试验研究

通过电站真机与模型转轮应力测试结果的分析证明,混流式转轮叶片应力与机组出力之(?)存在线性关系。为混流式转轮疲劳研究提供了科学依据。     

多喷嘴冲击式水轮机内部流动及部件振形的研究

为了提高冲击式水轮机的出力与比转速,在设计时往往采取增加喷嘴数,但喷嘴数的增加会引起转轮内部流动的相互干涉,降低机组效率。本文采用CFD技术对多喷嘴冲击式水轮机的转轮内部流动进行数值模拟,通过水斗与喷嘴之间的相互流动计算的结果,优化出转轮水斗数,使之与喷嘴数相匹配,得到了单个水斗接受射流的全过程的速度-压力分布以及水流迹线、多个喷嘴同时作用时转轮内部流动的干涉情况。并利用ANSYS软件对水斗进行了应力分析,确定了水斗的应力分布、最高应力值点以及水轮机转轮和喷嘴的自振频率和振形图。本文的研究为大容量、多喷嘴冲击式水轮机转轮流动分析以及水斗的强度设计和喷嘴的振动研究提供了依据,同时也为电站的实际运行提供了参考。     

基于双向流固耦合的水轮机转轮动态特性研究

由于结构及流固耦合的复杂性,一直很难准确模拟水轮机转轮的动应力状态。利用双向流固耦合的方法,求得了水轮机转轮的动应力,得到了转轮运行中动应力的变化幅值。通过对结果的分析发现转轮应力和变形近似做周期变化,且周期和叶片与导叶个数有关。通过这种方法求出动应力后即可较准确预测转轮疲劳强度,也可对转轮在各个工况下动应力进行模拟,避免机组在转轮动应力较大的工况长期运行。同时对转轮固有频率及振型进行对比研究。相比在空气中,在水压力及离心力载荷作用下,转轮的固有频率下降约1%,这是由于水电机组刚度较强的原因,而在静水中下降较多。     

水轮机转轮焊接残余应力研究

本文对数值模拟计算优化后的焊接工艺进行了真机转轮焊接及试验验证,验证结果表明:采用局部加热法,如果加热温度,加热时间及加热区域选择适当,可以大大地降低叶片危险区域残余拉应力,从而有效地降低转轮开裂风险。     

应力棒法计算转轮不平衡力矩的修正北大核心CSCD

残余不平衡力矩值是评价水轮机转轮制造质量的关键指标。在转轮常用的应力棒法静平衡系统中,通过平衡方程式计算得到的转轮偏重力矩通常与真实配重存在较大的偏差,从而影响转轮真实残余不平衡力矩的计算。首先通过对平衡系统的真实平衡状态分析,指出了应力棒测杆的弯曲变形会导致应力棒所受力矩与转轮真实偏重力矩不等。然后根据工程应用提出集中变形和微小变形前提条件,据此分别推导出了应力棒固定端低于和高于转轮质心时所受弯矩与转轮真实偏重力矩之间的修正计算公式。最后,通过实例分析证实了采用修正公式后可有效减少计算误差。本文的分析及结论对提升转轮的制造质量和关键性能有重要的指导意义。     

公伯峡面板堆石坝应力变形及材料敏感性分析

基于邓肯E～B模型，对公伯峡面板堆石坝施工期和蓄水期的应力变形进行了非线性有限元仿真计算，研究了其应力变形的变化及分布规律；对主堆石体主要材料参数进行了敏感性分析，探讨了其对高面板堆石坝应力变形的影响特点。     

局部加热法对水轮机转轮焊接残余应力的影响

针对混流式水轮机转轮在服役过程中出现裂纹的情况,利用数值模拟技术研究了局部加热法对转轮焊接残余应力的影响,得到了叶片危险区域的焊接应力在局部加热过程中的变化情况以及转轮局部加热的优化方案.结果表明,局部加热法在增加了加热区域焊接残余拉应力的同时,大大降低了叶片危险区域焊接残余拉应力峰值.在局部加热的过程中,叶片危险区域...