汽轮机高压转子钢裂纹扩展

介绍了常用汽轮机在高压条件下,刚性转子在强度方面设计有局限性。论述了在裂纹扩展方面汽轮机刚性转子的重要性。通过其扩展机理的研究得出影响刚性转子裂纹扩展的因素,为汽轮机转子钢的设计研究提供了安全保障。     

30Cr2MoV转子钢门槛值附近的疲劳裂纹扩展

测试了30Cr2MoV转子钢室温及550℃下的门槛值及其附近的疲劳裂纹扩展速率,对不同的试验结果作了比较。讨论了温度对门槛值及其附近的da/dN的影响;应力比对门槛值及其附近da/dN的影响;并对产生这种影响的机制作了初步分析     

汽轮机转子残余寿命研究和计算

研究了裂纹发展理论,选择表面半椭圆形裂纹模型。参考目前的裂纹发展计算模型,建立了转子裂纹发展和断裂的计算公式,计算转子中心孔残余寿命。认为形状失衡的裂纹危险性也很大,在探伤和计算中应该引起重视。     

机械加工残余应力对调质40CrNiMo钢疲劳特性的影响

机械加工在试样表面造成的残余压应力σｒ，若分布很浅（０．０１－０．０２ｍｍ），疲劳过程中σｒ极易衰减，从而对疲劳极无明显影响，疲劳仍限取决于裂纹萌生寿命。若σｒ分布较深（０．０５－０．０７ｍｍ），在疲劳过程中最外层应力衰减后，次外层残余应力与缺口应力综合作用，有可能在缺口根部产生非扩展裂纹，从而使疲劳极限取准地裂纹的止裂条件，提高了缺口试样疲劳极限。     

油膜振荡下转子疲劳的损伤力学研究

在对油膜振荡进行非线性动力学分析的基础上,将其动力学响应作为位移边界条件,把损伤引入到材料的本构关系当中,考虑损伤与应力、应变的相互影响,采用全耦合的损伤力学分析方法对转子在油膜振荡行为下的损伤发展过程进行了分析,揭示了转子在油膜振荡行为下的疲劳破坏机制;同时分析了损伤与应力、应变的耦合作用对损伤演化、发展的影响,为汽轮机组的灾变防治和安全设计提供了一定的理论依据。     

AP1000核电汽轮机转子疲劳断裂分析

针对核电汽轮机转子疲劳断裂进行分析,分别对高周疲劳以及低周疲劳引起的转子断裂进行分析。分析表明：除了破坏性超速原因,无论是低周疲劳还是高周疲劳均不会导致低压整锻转子产生断裂。     

汽轮机叶片材料的疲劳板限与疲劳寿命估算

研究了汽轮机叶片材料２Ｃｒ１３马氏休不锈钢在室温到４５０℃之间拉—拉或拉—压疲劳试验过程中平均应力与疲劳极限之间的关系。结果表明,平均应力与疲劳极限之间的关系与Ｇｅｒｂｅｒ关系式吻合。根据室温疲劳极限值导出等效理论疲劳极限与应力疲劳寿命估算公式,并通过引入频率因子对疲劳寿命公式进行修正,推出２Ｃｒ１３钢在不同频率条件下的应力疲劳寿命公式,并进行了试验验证。     

基于遗传规划方法的汽轮机转子钢热脆化性能预测

在汽轮机转子钢热脆性无损检测技术的开发中,将遗传规划法应用到30Cr2MoV钢韧脆性转变温度预测模型的建立中,以提高检测精度。把材料的脆性转变温度作为预测模型的因变量,将单环动电位再活化法测得的峰值电流密度、电解液温度、材料的化学成分参数(J参数)、材料中Cr质量分数、S质量分数、材料的维氏硬度和晶粒度作为自变量,将因变量和自变量的试验测定结果分为训练样本数据和检验样本数据。依据训练样本数据,经过遗传规划法求得最优预测模型,并用检验样本数据对所得的预测模型进行检验。结果表明：所得模型的预测误差为±20 ℃,精度较高。因此可以将遗传规划法应用到汽轮机转子钢预测模型的建立中。     

汽轮机转子钢蠕变损伤的非线性超声评价

超超临界汽轮机高温部件长期服役会产生蠕变损伤,威胁设备的强度安全,快速、有效地检出高温构件蠕变损伤状况对保证设备服役安全意义重大。采用中断蠕变试验,在实验室模拟获得了汽轮机转子钢FB2不同程度的蠕变损伤,进行损伤后试样的非线性超声纵波表征试验。结果表明:非线性超声参量随转子钢FB2蠕变损伤程度的增加而增大;透射电镜微观分析表明,超声非线性参量增大与位错密度增加有关;非线性超声纵波参量与高应力水平下的位错攀移和低应力水平下的位错滑移存在较好的函数关系。进一步以位错密度为中间量,建立非线性参量22 1A A和稳态蠕变变形速率ε?的关联式。     

开裂纹转子运动稳定性和振动稳态响应分析

对开裂纹转子的运动稳定性和振动稳态响应与裂纹深度、位置及轴的细长比之间的关系进行分析。研究结果表明,裂纹转子不稳定转速区随裂纹的扩展而扩大,在阻尼增大时,不稳定转速区缩小,甚至消失;受重力影响,在次临界转速附近的振动行为包含丰富的与裂纹相关的信息。     

汽轮机转子结构强度理论研究现状与展望

对目前汽轮机转子结构强度理论的研究现状进行了综述,分析了汽轮机转子结构强度理论的局限性和存在的问题,并对当前的损伤力学理论进行了简要的介绍,阐述了将损伤力学理论应用于转子结构强度分析的优越性,并就汽轮机转子结构强度的损伤力学研究进行了展望。     

大型发电机转子开裂原因初步分析

从转子的原材料和热处理工艺方面分析了大型发电机转子在运行中开裂的原因.结果表明:由于转子的热处理工艺不合理导致转子材料脆性和缺口敏感性较大,在应力集中时,发生了开裂事故.     

转子裂纹对叶尖间隙动态变化规律的影响

为指导叶尖间隙的动态测量和主动控制,建立了航空发动起涡轮转子缩减模型,在考虑转子部件所受热应力、离心力基础上,重点考虑了不同深度的裂纹发生在叶片和转子盘不同位置时对叶尖间隙的影响。结果表明:叶尖间隙变化范围随裂纹深度变大而变大;保持裂纹深度与叶片宽度比为0.5,分别取裂纹距离叶尖0.005,0.025和0.04m时,叶尖间隙变化范围较正常工况下最大偏移量分别为0.11,0.38和0.9mm;裂纹位于叶根时叶尖间隙的变化范围较均匀应力作用下叶尖间隙变化范围明显增大,且在发动机加、减速过程中的叶尖轨迹呈现明显不对称现象。     

汽轮机转子叶根勾槽的塞规研究

介绍了汽轮机转子叶根槽的样式和加工工艺方法。针对勾槽深度检验测量困难的问题,通过实例,阐述了利用尺寸链知识和光滑极限量规技术条件设计塞规的方法。     

核电汽轮机低压焊接转子模拟件接头高周疲劳性能研究

研究并对比了25Cr2Ni2MoV焊接转子模拟件埋弧焊和氩弧焊接头高周疲劳性能,发现氩弧焊接头高周疲劳性能优于埋弧焊接头高周疲劳性能。观察高周疲劳断口发现：埋弧焊接头高周疲劳裂纹启裂于气孔与夹杂物;而氩弧焊接头启裂于气孔。针对内部启裂源为气孔的情况,提出通过测量启裂区(不含启裂源)特征尺寸求得高周疲劳裂纹启裂速率的途径来评价高周疲劳性能。通过白光干涉形貌仪测量启裂区特征尺寸,发现埋弧焊接头高周疲劳裂纹启裂速率高于氩弧焊接头高周疲劳裂纹启裂速率,与实际高周疲劳性能测试结果一致。     

用二维单侧容限系数公式测定压力容器钢疲劳裂纹扩展速率的小样本方法

应用二维单侧容限系数公式,提出了一种测定金属材料疲劳裂纹扩展速率的小样本方法。该方法可以综合利用以往历史数据和当前试验数据来测定金属材料疲劳裂纹扩展速率曲线。与仅能利用当前试验数据的传统方法相比,在精度相同的情况下,可以节省大量试件;在试件数量相同的情况下,可以大大提高测试精度。文中还给出了一个钢Q235A的计算实例。     

低周疲劳过程损伤变量的复合分析法和三阶段损伤演化模型

采用疲劳损伤力学的方法分析Ni Cr Mo V钢核电汽轮机低压焊接转子1︰1模拟件接头低周疲劳过程,针对损伤变量表征方法中的弹性模量法和应力幅值法应用的局限性,并考虑循环前期循环软化造成的材料的损伤,提出适用于循环软化材料的低周疲劳全过程损伤变量表征的复合分析法,提高了疲劳过程各阶段材料损伤测量的准确性;提出低周疲劳损伤过程的三阶段损伤模型,将焊接接头的疲劳损伤过程分为应力松弛、微空洞和微裂纹的萌生和扩展以及宏观裂纹的萌生和扩展三个阶段,并用于分析焊接接头的低周疲劳损伤过程。试验结果表明,在Ni Cr Mo V钢汽轮机低压焊接转子接头的低周疲劳损伤过程分析中,采用复合分析法表征损伤变量较弹性模量法和应力幅值法更为合理,且三阶段疲劳损伤模型能很好地反映疲劳损伤过程。