汽轮机转子弹性槽三维表面裂纹的边界元分析

本文在对弹性槽应力分布数值解分析的基础上,将弹性槽表面缺陷作为三维表面裂纹处理,进行线弹性(考虑塑性修正)断裂力学分析,用边界元法进行了权函数和应力强度因子的计算,得出了权函数及沿裂尖的应力强度因子分布(K-θ关系),并与转子中心孔表面裂纹计算结果进行了对比。分析了机组启停工况下转子不同表面裂纹可能的开裂方式。     

30Cr1Mo1V转子钢应力强度因子有限元分析

通过采用20节点solid186退化奇异单元,利用ANSYS软件,对三维断裂参量进行计算和分析,结果表明位移法和J积分法确定应力强度因子是可行的;对一定尺寸的紧凑拉伸试样三维裂纹进行分析,得出30Cr1Mo1V转子钢裂纹尖端KI随裂纹长度和载荷水平改变时的变化规律,为研究汽轮机转子裂纹扩展规律提供了合理、有效的方法.     

汽轮机转子倒T型叶根槽叶片装配辐射线偏差测量方法

正200 MW以下的小功率汽轮机产品,转子常采用倒T型叶根槽结构,叶根槽是在转子叶轮外圆周向车削形成的整圈T型槽,整圈T型槽对称180°位置开有两个菱形装配口,叶片从菱形装配口径向装入。常用的辐射线偏差测量工具适用于枞树型叶根槽的叶片装配,枞树型叶根槽是在镗床上用成型铣刀从叶轮轴向铣削加工而成,叶片是从轴向装入的。由于装配的方式不同,常用量具无法直接使用。常用的辐射线量具在转子上的定位方法是:辐射线量具支架底座上安装     

N 25-35型汽轮机叶片断裂事故分析

通过对N25-35型汽轮机断裂叶片进行宏观及微观分析,研究其断裂原因是由于叶根表面存在加工刀痕,运行过程中,产生应力集中,在交变应力作用下,首先在该处萌生裂纹,进而扩展并最终导致疲劳断裂.     

汽轮机叶轮轮缘探伤技术

N75-90-1型5万kM汽轮机,第20级、21级叶轮大多是倒梯形的,并有很多叶轮是无销的,这些无销轮缘小脚裂纹,严重地影响了安全生产。超声波斜向扫查法,能十分准确,简便地探测出裂纹。 1.裂纹及其特征裂纹主要是沿轮周向的,裂纹先从轮缘沿小脚表面向轮里裂,然后沿周向发展;同     

汽轮机叶轮T型槽轮缘小脚裂纹的超声波探伤

目前,一些汽轮机采用T形叶根结构,在叶轮轮缘上开有相应的倒T形叶根槽,槽口的外缘留有6×4.5或8×4.5毫米的小脚。近年来发现一些机组由于轴向振动频率不合格或装配质量不良,在叶根和轮缘小脚处出现了严重的开裂现象,例如N125-135型汽轮机的第14压力级、N75-90型汽轮机的第20级的叶轮,均有数台机组出现类似的裂纹。     

N25－35型汽轮机叶片断裂事故分析

通过对N25-35型汽轮机断裂叶片进行宏观及微观分析，研究其断裂原因是由于叶根表面存在加工刀痕，运行过程中，产生应力集中，在交变应力作用下，首先在该处萌生裂纹，进而扩展并最终导致疲劳断裂。     

汽轮机叶轮轮缘裂纹的超声波探伤

目前,一些汽轮机采用T型叶根结构形式的叶片,在叶轮轮缘上开有相应的反T型叶根槽,槽口的外缘留有6×4.5毫米或8×4.5毫米的小脚。这些机组中有的由于轴向振动频率不合格和装配质量不良,在叶根和轮缘的小脚处出现了严重的开裂现象。例如12.5万千瓦汽轮机的第十四级、第十九级和N75-90型汽轮机的第二十级叶轮。     

汽轮机叶片振动特性对叶根约束条件敏感性的研究

叶根约束条件是采用有限元方法准确计算叶片振动特性的基本条件之一。通过多种叶根约束条件，采用三维八节点非协调有限元模型，研究带有双倒Ｔ型叶根３２３ｍｍ叶片的振动特性对叶根约束条件的敏感性，发现叶片振动特性对叶根与径向垂直表面的约束不敏感，对与周向垂直表面的约束敏感，以及对叶根上部相对接近叶型部位的约束较为敏感。推荐了反映实际状况的叶根约束方案。     

微纳尺度断裂的分子动力学模拟

阐述了在微纳尺度研究断裂问题的必要性,着重介绍了分子动力学的基本原理及镶嵌原子势函数的发展。并通过基于镶嵌原子势函数的分子动力学模拟,研究了含半椭圆表面裂纹的镍单晶纳米体块拉伸变形及断裂行为。结果表明:表面裂纹存在降低了材料的强度,但对塑性的影响不明显;位错首先在裂尖处形成,沿滑移面向自由表面运动,随后自由表面也会形成位错,沿滑移面向内部运动;在裂纹扩展过程中,与传统的裂尖钝化不同,半椭圆裂纹在拉伸过程中会逐渐变尖成为三角形。     

转子热应力计算中的有限元方法

针对汽轮机转子热应力有限元分析方法 ,分析常用的位移有限元计算热应力时的精度问题 ,简述应力杂交元、杂交元等多变量杂交有限元的优缺点。分析表明杂交有限元的应力计算结果精度高 ,当杂交有限元应用于转子热应力的计算时 ,热应力与位移具有相同的计算精度 ,而且可以有效地消除位移有限元中温度场插值函数误差对应力场右端项的影响。     

用五面体（6、15节点）单元和六面体单元计算焊接结构的应力场（Ⅱ）

采用三维有限元理论，构造了五面体６节点和１５节点单元的形函数，并建立了它们的单元刚度矩阵，将这两种不同节点的五面体单元和六面体８—２１节点单元结合可以计算焊接结构的应力场，并开发了相应的程序，文中计算了工字梁焊接结构的应力场，能过与电测实验结果的比较表明：五面体单元和六面体单元匹配可以有效地用于焊接结构的应力场计算．     

固结灌浆期间盖重抬动对混凝土应力的影响研究

本文采用三维有限元方法,通过施加压力和位移两种方式模拟固结灌浆过程中的盖重上抬,并以黄登水电站11#坝段为工程实例,对混凝土在固结灌浆期间的开裂进行了研究。针对固结灌浆施工过程中混凝土表面裂缝问题,结合11#坝段浇筑过程、温控措施和观测数据,并考虑不同的灌浆压力、抬动位移及温度荷载的影响,计算拟定12种组合工况,对各种组合工况进行应力场分析。各工况仿真结果对比分析表明:有限的灌浆压力不会引起混凝土拉应力大幅度增长,而在较小的灌浆压力和温度应力双重作用下混凝土抗拉安全系数偏低;盖重有一定的抬动位移时会在混凝土表面引起较大的拉应力,叠加温度荷载后混凝土开裂风险加大。     

基于有限元法的耐张线夹钢锚工艺缺陷影响分析

输电网络中耐张线夹普遍存在断裂或脱落现象,严重影响电力系统的安全稳定运行,为探究耐张线夹钢锚凹槽工艺缺陷对线夹整体使用性能的影响,采用有限元仿真的方法对钢锚整体应力分布进行了分析。首先以220 kV输电线路所使用的NY-640/45型耐张线夹为研究对象,根据钢锚与铝管压接状况构成的边界条件建立了三维有限元模型;继而应用Calculix有限元解算工具对模型进行力学仿真分析,同时对比分析了不同凹槽深度对钢锚整体应力分布的影响。仿真结果表明:凹槽深度不一致将破坏钢锚结构对称性,靠近钢锚与导线钢芯压接段的第三凹槽是影响整体应力分布的最大因素,当凹槽深度偏差达0.6 mm时,最大Von Mises应力值和剪切应力比正常情况下分别超出8.6%和降低4.7%;Von Mises应力增加会加速金属疲劳,增加钢锚断裂风险;同时,线夹剪切应力过小将导致铝管与钢锚咬合作用下降,增加耐张线夹脱落风险。     

输电线路采空区场地三维稳定性分析

对某输电铁塔采空区地表裂缝进行了调查,定性分析了裂缝对场地稳定性的影响;通过建立三维地质模型,进行了两种工况下采空区地面变形的有限元分析,并对两种工况采空区的场地稳定性进行了分析评价。     

混凝土动力塑性损伤分析中的单元尺寸效应探讨

本文讨论了混凝土非线性分析中的单元尺寸效应,并基于断裂能和钝裂缝带模型提出把开裂应变作为开裂位移与积分点单元特征长度的函数,应用于塑性损伤模型中,保证了断裂能的唯一性,有效地消除混凝土塑性损伤分析中的单元尺寸效应。利用本文开发的有限元程序对混凝土单轴受拉和koyna重力坝地震损伤分析的实例计算表明,本文提出的方法是有效可行的。     

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。     

行波超声电动机定子性能的有限元仿真

利用ANSYS软件 ,基于旋转型行波超声电动机 ,建立了圆盘形定子 (包括压电体和弹性体 )有限元模型 ,考虑压电效应 ,探讨了不同压电陶瓷对超声电动机定子性能的影响 ,给出了定子振动模态、谐振频率、定子表面质点运动轨迹与压电陶瓷的材料特性间的关系 ,仿真与试验数据吻合良好 ,有限元分析结果为超声电动机定子的优化设计提供了理论依据     

火电厂低温再热器开裂原因分析

某电厂锅炉在大修水压试验时发现低温再热器水平段定位卡附近存在裂纹，通过宏观检查、化学成分分析、有限元受力分析、扫描电镜观察、金相分析和硬度试验对其进行分析。结果表明，在内压和内外壁温差产生的热应力共同作用下，裂纹在应力集中处、材料薄弱的地方萌生，最后发展成穿透性裂纹。