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某型汽轮机低压次末级动叶片优化前后均出现了次叶片断裂和裂纹故障问题,为了查明该型叶片故障原因以防止后续再次发生,对叶片故障情况、运行参数及历史记录等进行检查,对部分故障叶片材料和断口进行理化检验分析,并采用有限元法对优化前后叶片离心应力和轮系振动特性进行数值分析。结果表明:叶片断口为高周疲劳断裂;优化前叶片出汽侧内弧面顶部与围带连接过渡处产生裂纹并断裂的主要原因是工作状态下叶片产生较大的扭转恢复,使围带发生严重挤压,在出汽侧内弧面顶部与围带连接过渡处产生应力集中和疲劳损伤,叶根结构设计不合理是叶片叶根发生高周疲劳开裂的主要因素,而叶片叶轮系统6节径1阶振动落入“三重点”共振区是叶片故障的次要因素;优化后叶片叶根断裂的主要原因为叶根结构设计不合理,而叶片叶轮系统11节径2阶振动落入“三重点”共振区是叶片叶根故障产生的次要因素。 相似文献
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某电厂锅炉投产后首次大修水压试验过程中,低温再热器至高温再热器过渡段管子发现多处漏点,漏点都在管子与防磨罩的焊接处,扩大性检查发现存在大范围该种现象。对照规程及设计参数,对母管及防磨罩材质和焊条材质进行材质分析,同时对现场存在裂纹的管子进行焊接工艺分析,发现普遍存在收弧点弧坑现象。分析结果认为导致裂纹产生的主要原因为防磨罩与管子焊缝较长,导致不同材质间膨胀产生的应力过大,同时焊接收弧点存在弧坑致使裂纹扩展到母材,及焊材选择不符合规程要求。 相似文献
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针对某燃气轮机涡轮第1级动叶叶身表面涂层剥落及尾缘转接R处产生疲劳裂纹的现象进行了失效分析,并对失效机理进行探讨。首先,对失效叶片开展了理化检查,包括外观检查、化学成分分析及显微组织分析;然后模拟了机组运行时涡轮叶片的温度场和应力场分布。研究结果表明:重油中的S和V燃烧后产生硫酸盐和钒酸盐,局部高温促使其加速穿过陶瓷隔热层中的空隙并产生反应,从而使涂层出现脱落;温度场计算获得的局部高温区域与涂层剥落区域吻合;叶片应力模拟计算结果显示尾缘应力水平较高,频繁的启停使尾缘转接R处产生疲劳裂纹。基于研究结果,得出此次叶片失效的主要原因是腐蚀疲劳失效,并对涡轮叶片使用提出了合理的建议。 相似文献
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某汽轮机组在运行过程中空冷岛风叶U型螺栓发生断裂,利用宏观形貌观察、化学成分检测、金相组织观察、断口微观形貌观察及力学性能测试等方法对U型螺栓的断裂原因进行综合性失效分析。研究结果表明,由于螺栓的规格选用存在问题,导致U型螺栓的弯曲半径小于风叶轮毂半径,从而使螺杆内弧侧与风叶轮毂的接触部位因长期磨损而形成应力集中,并诱发疲劳源。同时,U型螺栓1的螺杆内弧与直杆过渡处存在一定程度的弯制残余应力,最终,在拉应力、弯制残余应力及风叶振动所产生的交变应力的综合作用下,疲劳裂纹源加速扩展,导致螺栓的断裂失效。 相似文献
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钛合金航空部件的低周疲劳裂纹在常规线性超声检测技术中易被低估,是飞机服役的安全隐患。针对上述问题开展了钛合金疲劳裂纹的非线性超声调制检测及其定量技术研究,提出了钛合金疲劳裂纹的线性和非线性超声综合检测方法。首先,通过金相法和线性超声相控阵检测技术对疲劳裂纹进行定量检测;其次,搭建了抗干扰能力强的非线性超声调制检测系统并设计了传感器布置方法;最后,基于声场分布分析提出疲劳裂纹的非线性超声调制定量方法,并将其定量检测结果与超声相控阵检测技术相对比。研究结果表明,超声相控阵方法测量的宏观裂纹长度为12 mm,而非线性超声方法测量的微裂纹延伸至距窄槽端部20 mm处,非线性调制检测技术在检测微裂纹和闭合裂纹具有显著优势。 相似文献
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本文提出了一种含裂纹构件剩余寿命的概率断裂力学分析方法。该方法不仅考虑了材质的不均匀性和使用工况的波动性对构件剩余寿命的影响,而且还考虑了裂纹扩展引起构件剩余强度逐渐降低,以及新的疲劳裂纹不断萌生等因素对构件剩余寿命和可靠性的影响,从而给出了较为符合实际情况的含裂纹构件剩余寿命和可靠性随使用时间变化的一般规律。并以某船用锅炉汽水联箱为例,通过其实测和试验数据,得到了相应的数值结果。为分析该锅炉当前使用状况的可靠程度以及合理地确定其检修时间,提供了定量的技术参考依据。 相似文献
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冲击式水轮机转轮空蚀与疲劳断裂 总被引:1,自引:0,他引:1
对冲击式转轮的主要失效方式--空蚀和疲劳破坏进行研究,总结了冲击式转轮空蚀和疲劳破坏的特点原理,分析了设计、材料、工艺、检查和运行工况等因素与空蚀和疲劳破坏的关系,并提出了改进和预防措施。 相似文献
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通过对中碳钢在非喷丸与喷丸二情形下表面疲劳短裂纹的萌生与扩展试验,研究了喷丸对中碳钢表面疲劳短裂纹萌生与扩展的影响。试验表明:喷丸延迟了裂纹萌生时间并增长了等幅扩展寿命;降低了裂纹的扩展速率,尤其在裂纹的早期扩展阶段。运用显微结构断裂力学理论对上述试验结果进行了较为深入的分析。 相似文献
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针对目前计算墙面裂缝宽度精度低的问题,提出一种基于亚像素级裂缝宽度计算方法。该方法在提取裂缝区域的基础上,运用基于中轴线垂线的裂缝宽度测量方法,结合多项式拟合裂缝边缘,提取裂缝左右边缘亚像素坐标点,从而运用欧式距离方法计算出亚像素级裂缝宽度,并且与像素级计算宽度的方法进行了对比。实验的结果表明,该算法计算结果更加精确,可用于多种类型的墙面裂缝宽度测量,其中纵向、横向和交叉裂缝测量的平均相对误差分别为3.02%、2.44%和3.72%,相比于像素级方法,平均误差分别减少了1.87%、1.95%和2.07%,具有较强的泛化能力以及稳定性。 相似文献
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涡流脉冲热像技术作为一种新型的无损检测技术,兼具有感应加热非接触、高效和红外热像快速直观等优点,已应用于不同领域关键部件的缺陷检测与评估.针对钢轨踏面存在的滚动接触疲劳裂纹,利用涡流脉冲热像开展裂纹表面长度量化研究分析.针对滚动接触疲劳裂纹形貌分布复杂这一特点,设计了一套结合裂纹响应提取和裂纹识别的流程.并通过线性拟合参数对比分析了在裂纹响应提取中使用的不同方法的性能.试验结果表明,采用加热前期的热像数据进行主成分分析得到的热模对裂纹长度量化效果最好,具有最高的拟合优度92.8%,灵敏度5.91,和最小的残差2-范数2.24. 相似文献
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龙羊峡大坝从1986年10月蓄水以来,在2 500 m~2 570 m高程的下游面出现了约35条裂缝,这些裂缝影响到大坝的强度和稳定性。文章对裂缝的成因进行了分析,并对裂缝施工处理过程做了详细的叙述,通过对裂缝的分析与处理,确保了裂缝的稳定性和大坝的安全性。 相似文献
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某300 MW机组运行中汽轮机高中压转子振动不断爬升,且与主蒸汽压力升高和主蒸汽温度降低密切相关。通过启停机过程异常伯德曲线的分析以及振动与主蒸汽压力升高、温度降低高度敏感的特征,诊断高中压转子振动不断爬升的根本原因是转子出现了较严重的横向裂纹。揭缸检查发现,高中压转子调节级后应力释放槽位置存在长度覆盖超过3/4圆周周长、最深194 mm的横向裂纹,证实了诊断结论的正确性。深度调峰、灵活性运行方式会影响汽轮机转子的疲劳寿命,严重时会导致产生转子裂纹。建议加强对振动特征异常表现,特别是启停机过程异常伯德曲线的分析,及早发现存在裂纹,采取相应处理措施。 相似文献