燃气轮机透平叶片流-热-固耦合分析及蠕变寿命预测

本文采用流-热-固耦合方法,对某燃气轮机透平动叶的流场、温度场以及应力分布进行了计算分析,并据此对叶片的蠕变寿命进行了计算,得到了蠕变寿命云图,发现该叶片的寿命最短点与温度最高点、应力最大点不在同一位置。相较于传统的选取温度最高和应力最大的节点作为危险点进行寿命分析的方法,对叶片所有节点进行寿命计算,形成寿命云图的方法,能更加直观准确地找到寿命最短的位置,从而更好地评估设计方案。     

牵引电机吊挂刚度对机车抱轴承寿命的影响

介绍了滚动轴承寿命计算的影响因素,并对某型国产120km/h货运电力机车驱动系统进行了详细的受力分析。采用SIMPACK建立电力机车模型,计算其在不同电机吊挂刚度下以120km/h速度运行于美国五级线路时牵引电机的3向振动加速度。不同的振动加速度对抱轴承当量动载荷有很大影响,进而也严重影响电机抱轴承的使用寿命。     

涡轮盘的三种低周循环疲劳寿命预测方法对比研究

为了确定涡轮盘的低周循环疲劳寿命,在前人研究的基础上对基于局部应力应变法的低周循环疲劳寿命计算程序的计算结果进行了验证,并将其应用于某涡轮盘的寿命评估中。分别对比分析了Morrow平均应力方程、修正的Morrow以及SWT参数模型三种方法下,输入名义主应力谱、名义等效应力谱与真实主应力应变谱的寿命计算结果。研究表明:3种模型中SWT方程模型计算的寿命最短,Morrow次之,修正的Morrow计算寿命最长;相比修正Morrow,SWT和Morrow计算结果差别较小,误差在50%以内,真实主应力应变谱与名义主应力谱对寿命的预测趋势相同;选取基于名义主应力谱的SWT模型进行寿命预测,寿命安全系数为5时,该轮盘的冷却空气流动孔的寿命为1 941次循环,法兰孔的寿命为24 164次循环,盘心的寿命为16 235次循环。     

环型集箱应力分析及强度评定

本文对大型CFB锅炉主要受压元件之一环形集箱的温度场、热应力场及机械应力场做了分析、计算，并对其进行了强度评定和锅炉使用寿命期内的寿命校核计算。     

国产30万千瓦中间再热汽轮机转子的热应力及疲劳寿命

本文对国产30万千瓦中间再热汽轮机不同启动工况下转子的非稳定热应力及疲劳损耗进行了计算与分析,提出了冷温态启动及热态启动(调峰启动)合理温升率的建议值,前者为2℃/分,后者为3℃/分。由于启动和停机时的应力是不对称的,故应对转子的寿命损耗分别进行核算。本文根据计算结果绘制了30万千瓦机转子寿命损耗曲线,并提出了寿命分配建议方案。最后提出了降低启动时转子热应力及疲劳损耗的技术措施及结构改进意见。本文所提供的简化计算方法,也适用于其它同类型机组。     

6L280型柴油机曲轴的静强度及疲劳计算分析

采用高级通用机械有限元分析软件ANSYS／Mechanical11．0的结构力学分析功能,对6L280型柴油机曲轴进行了一个工作循环内多个工况的强度计算,并采用高级疲劳分析软件fesafe的疲劳分析功能,对曲轴进行了疲劳安全系数、疲劳寿命计算。计算结果表明,该曲轴的静强度、疲劳强度、疲劳寿命均满足设计要求。     

LS1210型高弹性联轴器疲劳寿命预测

为降低高弹性联轴器疲劳寿命研究成本及缩短其开发周期,基于一型广泛应用的成熟产品,通过FE-SAFE/ABAQUS联合仿真预测其疲劳寿命,并以实际使用寿命来验证疲劳寿命预测的可靠性。首先通过橡胶材料的单轴拉伸、平面拉伸力学试验拟合出能准确描述其力学性能的二次多项式本构模型,计算获得了该产品橡胶块在工作载荷下的应力、应变分布,最后通过疲劳寿命分析,得出了该产品无限寿命的结论,这与其实际使用寿命相符合。表明该疲劳寿命预测方法切实可行,并可用于同类产品的设计、开发。     

内燃机车寿命周期费用模型与分析

针对我国典型内燃机车建立其寿命周期费用模型,并对模型结构做了详细分析,讨论了内燃机车寿命周期费用计算和分析方法.在此基础上,编制了简便、实用的计算分析软件,软件具有数据输入、费用计算、费用分析、敏感性分析和报告输出等基本功能.指出尽快开展内燃机车寿命周期费用研究的必要性和紧迫性.     

电站锅炉汽包寿命在线监测系统

在对锅炉汽包采用三维有限元理论计算的基础上，对传统的疲劳寿命计算方法（TRD301）提出了修改建议，并开发了一套锅炉汽包寿命在线监测系统。该系统利用计算机、智能化数据采集和通信转换对锅炉汽包运行全过程实行温度、压力和寿命的管理。经在某电站400t/h锅炉上运行，效果良好，达到了对锅炉汽包寿命进行在线监测和指导锅炉运行的目的。     

大型汽轮机阀壳寿命设计技术的研究

分析了汽车机主汽阀和调节汽阀阀壳寿命的薄弱环节,采用大型有限元程序对阀壳的温度场、应力场和蠕变应力进行了计算,并介绍了计算结果。提出了汽车轮机主汽阀和调节阀阀壳低周疲劳寿命和蠕变寿命的定量设计方法,并给出了应用实例。     

某燃气轮机叶片-轮盘耦合振动特性研究

首先介绍了循环对称结构固有特性的计算方法,在此基础上建立了叶片-轮盘耦合系统振动固有特性计算分析模型,并利用大型通用有限元分析软件ANSYS对某燃气轮机叶片-轮盘耦合结构进行分析计算。最后根据分析结果总结概括了叶盘耦合系统的振动特点,为其寿命及可靠性计算提供了数值依据。     

基于不同启动方式的1 000 MW超超临界汽轮机高温部件低周疲劳损耗研究

为了解汽轮机寿命损耗情况,对汽轮机高温部件寿命影响因素进行分析。基于低周疲劳理论,建立汽轮机高温部件寿命损耗分析模型,采用定量计算方法分析1 000 MW超超临界机组冷态、热态启动方式下高温部件温度偏差变化情况,计算各边界条件下高温部件等效热应力及寿命损耗,并进行敏感性分析。结果表明：汽轮机低周疲劳寿命损耗率对高温部件温度偏差较为敏感,随着温度偏差的升高,汽轮机寿命损耗率大幅升高;相同的温度偏差出现在不同温度区间时,对汽轮机寿命损耗的影响亦不同,高温区间的温度偏差对寿命损耗率影响较大。汽轮机高温部件寿命评估可以为机组启动期间升温速度控制提供技术支持,降低汽轮机寿命损耗,提高机组运行安全性。     

海上风机单桩基础疲劳影响因素分析

  [目的]  为提高评估海上风机单桩基础疲劳寿命准确性,重点探讨了影响海上风机单桩基础疲劳寿命计算的影响因子。  [方法]  首先利用简化梁单元模型与局部有限元模型模拟了某工程的单桩基础结构,其次结合波浪谱疲劳方法对单桩基础由波浪载荷造成的疲劳强度进行了评估,最后分别计算并讨论了传递函数、波浪理论和局部开孔的结构形式对风机基础疲劳损伤的影响。  [结果]  分析结果表明:传递函数和局部开孔的结构形式对钢管桩结构的疲劳强度影响显著。  [结论]  所提计算方法和分析结果是正确并有效的,可为实际应用提供指导。     

1000MW汽轮发电机组轴系扭振特性计算评估

使用混合编程技术对一个计算评估汽轮发电机组轴系扭振特性的机网相互作用数字仿真程序MANDISP进行了Windows版本的开发,包括图形用户界面的创建及扭振特性分析功能的增强.Windows版本的MANDISP能对汽轮发电机组进行轴系模态频率与振型计算,对电网中的各种故障及操作进行时域仿真并计算其引起的机组轴系疲劳寿命损耗.最后利用程序对国产首台1 000MW汽轮发电机组进行轴系扭振特性分析、暂态扭矩仿真及疲劳寿命损耗研究.计算结果表明,机组轴系自然频率满足轴系扭振频率设计要求,疲劳损耗也满足目前通常使用的机组设计标准.     

基于应变-寿命理论的曲轴疲劳分析研究

基于曲轴的的弯曲疲劳试验载荷对曲轴进行有限元模拟,并运用应变-寿命理论预测了曲轴在弯曲疲劳试验条件下的疲劳寿命。为保证计算的准确性,对曲轴的淬火残余应力进行了测量,并将测试结果应用于疲劳寿命计算中。计算结果与试验结果的对比表明:计算寿命大多数点落在了试验寿命3倍的分散带内。针对曲轴存在较高的淬火残余压应力的受力特点,对现有的计算模型进行了有针对性的修正,修正模型的计算结果基本都落在了试验数据2倍的分散带内。     

汽轮机启动过程转子寿命损耗的计算

汽轮机转子是电厂的关键设备,由于转子是机组最脆弱的部件,其使用寿命就等于整个机组的使用寿命,因此对汽轮机转子寿命进行评估计算就尤为重要。以某电厂机组为例,用有限元中Workbench模块对机组进行三维建模、网格划分以及温度场和应力场分析,提出了一种机组的寿命评估计算方法,能够对汽轮机寿命进行监测和评估,帮助优化汽轮机运行。     

基于寿命分析的600MW超临界汽轮机优化运行方式研究

采用汽轮机变工况热力计算,利用有限元方法计算某型600MW超临界机组汽轮机高中压转子在不同工况下的温度场和应力场,并得到转子应力集中部位的载荷谱,然后对不同工况进行转子疲劳寿命分析。在掌握转子疲劳寿命消耗规律之后,对该型机组的汽轮机运行方式进行优化控制,通过寿命分析得出运行优化后可以满足机组的安全性和经济性,同时也能快速响应电网的调度需求。     

基于动力学仿真和有限元分析的曲轴疲劳寿命计算

在对某型六缸汽车发动机曲轴系动态仿真和对曲轴进行静态有限元分析基础上对曲轴的疲劳寿命进行了计算。首先对曲轴系进行动态仿真，得到曲轴连杆颈处的载荷和载荷谱，载荷作为曲轴有限元分析的力边界条件，而栽荷谱经过简化，得到计算曲轴疲劳寿命的载荷谱，同时利用弹簧单元对主轴颈处的弹性支撑实际状况进行了模拟，也考虑了相邻拐的影响，然后在有限元分析的基础上分别利用S—N和局部应变法计算了曲轴的疲劳寿命，得到的结果说明传统的计算过于保守，这不但对曲轴的设计和优化有一定的意义;也说明再制造发动机时直接利用曲轴其寿命是可靠的，足以维持下一个生命周期。     

锅炉受压元件的高温蠕变-疲劳寿命设计计算方法

介绍了锅炉受压元件高温蠕变-疲劳寿命的设计计算方法.该方法建立在线弹性应力分析理论基础上,对我国锅炉制造业长期积累的锅炉受压元件寿命设计计算经验和方法进行了归纳总结,并参照了美国ASME等国际先进标准.它给出了电站锅炉高温受压元件蠕变、低周疲劳及交互作用条件下的寿命损伤计算方法和典型结构及材料的设计计算参数,可供水管锅炉高温受压元件寿命设计使用,在役元件的高温蠕变及高温蠕变-疲劳寿命计算也可借鉴.     

1.5 MW风电叶片多轴疲劳寿命分析

针对风电叶片极易发生疲劳破坏的现象,以1.5 MW风电叶片为研究对象,利用GH Bladed和ABAQUS分别进行叶片的载荷和危险截面的应力计算,基于复合材料多轴疲劳理论,对额定风速下叶片的多轴疲劳寿命进行分析,并将分析结果与单轴疲劳寿命分析结果进行对比。结果表明:传统的单轴疲劳寿命模型会过高估计叶片的疲劳寿命,多轴疲劳寿命分析方法能较准确地对风电叶片的疲劳寿命进行估计。因此,该方法对风电叶片的多轴疲劳寿命评估及可靠性设计具有一定的指导意义。