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。     

汽轮机17CrMo1V材料焊接低压转子脆性断裂的研究

介绍了采用１７ＣｒＭｏ１Ｖ材料的汽同焊接低压转子脆断评定方法。给出了１７ＣｒＭｏ１Ｖ转子材料断裂力学性能数据的取值和低压转子界裂纹尺寸、允许初裂纹尺寸、疲劳裂纹扩展寿命的确定方法，以及低压转子理解纹扩展寿命评估和预测方法。结合某大型汽轮机的运行实际，给出了１７ＣｒＭｏ１Ｖ材料焊接低压转子防脆断评定的实例。     

汽轮机裂纹转子升速过程非线性振动数字仿真及分析

基于应力强度因子为零法,建立了汽轮机转子升速过程中开裂纹转子和呼吸型裂纹转子的振动模型,并采用Runge-Kutta法对模型进行数值积分,实现升速过程中2种转子的稳态响应数字仿真及稳定性量化分析。结果表明:开裂纹转子和呼吸型裂纹转子在升速过程中均存在明显的1/3阶和1/2阶超谐共振;在超临界转速区,开裂纹转子和呼吸型裂纹转子均在转速比p=ω/ω0=2.10、2.20、2.55处出现了亚谐共振,该现象可作为判断转子裂纹故障是否存在的依据;在不同转速区,呼吸型裂纹转子与开裂纹转子的表现各不相同,尤其在超临界转速区,质量偏心e进一步抵消裂纹引起的非线性失稳,呼吸型裂纹转子出现局部渐进稳定区域,特别是在0.8e1.6时,质量偏心会进一步抑制非线性失稳运动,这一现象可为裂纹转子非线性运动失稳控制提供理论依据。     

转子不平衡现象的分析

简述了转子不平衡的原因和不平衡振动的特征,以及对汽轮机转子、轴承箱振动、转子应力和动、静摩擦的影响;分析了出现转子不平衡的其他原因,是由测振探头的工作表面问题、电气噪声、转子裂纹和弯曲等造成的;指出转子动平衡是消除转子不平衡的主要方法。     

50 MW汽轮机转子的热应力分析

对某电厂50MW汽轮机转子裂纹车削前后不同运行条件下的温度场、热应力场和机械应力进行了有限元分析计算,计算分析结果表明裂纹位于转子最大应力发生处;裂纹部位的弹性槽车削后,转子最大应力有所降低;弹性槽尺寸的变化对应力集中系数有很大的影响。计算结果对转子裂纹车削加工方案以及安全性评定提供了技术数据。     

N25—35—1型汽轮机拆卸叶轮处理键槽裂纹的实践

本文介绍了在宁夏电力系统首次采用竖立汽轮机转子,拆下叶轮处理键槽裂纹的方法。根据现场实际情况对传统工艺和施工方法进行改进,对叶轮键槽产生裂纹的原因进行了分析,为兄弟厂家提供成功经验。     

50MW汽轮机转予的热应力分析

对某电厂50MW汽轮机转子裂纹车削前后不同运行条件下的温度场、热应力场和机械应力进行了有限元分析计算，计算分析结果表明裂纹位于转子最大应力发生处；裂纹部位的弹性槽车削后，转子最大应力有所降低；弹性槽尺寸的变化对应力集中系数有很大的影响。计算结果对转子裂纹车削加工方案以及安全性评定提供了技术数据。     

汽轮机转子中缺陷裂纹的弹塑性问题

本文就汽轮机转子中的缺陷或裂纹的弹塑性失效问题进行了分析和讨论,给出了失效判据,并对转子可能出现的失效形式和失效区域进行了划分.另外,对转子中普遍存在的近表面缺陷或裂纹问题也作了初步的弹塑性分析,进而给出了近表面缺陷或裂纹是否与表面发生连接的尺寸判据.     

山东莱芜发电厂125MW发电机转子安全性分析

对山东莱芜发电厂受损发电机转子进行了应力分析及疲劳强度计算分析 ,对转子进行了断裂安全校核及裂纹扩展分析 ,最后给出了受损转子的安全评估     

异常振动分析识别汽轮发电机组转子裂纹故障

转子裂纹可能导致汽轮发电机组发生断轴毁机事故并造成重大损失,在机组运行中及时发现转子裂纹对于保障机组的安全稳定运行具有重要现实意义。在归纳总结裂纹转子振动特性研究结果的基础上,结合现场振动故障诊断经验,提出较为实用的异常振动分析识别裂纹转子的方法,并且通过对2台600 MW等级机组异常振动的分析和诊断,介绍了发电机转子和低压转子裂纹的发现过程。由于判断准确,及时停机检查,发现了裂纹,从而避免了机组继续运行可能发生的灾难性事故。     

大型构件脆断评定中裂纹群的于扰效应

裂纹群的交互作用会引起裂纹应力强度因子的干扰效应。本文指出了裂纹群干扰效应的一般规律，在此基础上验证了缺陷评定规范中关于裂纹群处理方法的适用性，并提出一些建议。     

双相介质空间含有偏心裂纹的界面圆柱夹杂对SH 波的散射

采用Green函数和“裂纹切割”方法,对全空间双相介质界面上含有偏心径向裂纹的圆柱形弹性夹杂,在入射SH 波作用下的散射情况进行动应力分析。首先,构造所需的 Green 函数表达式;其次,采用“裂纹切割”方法及“界面契合”技术构造理论模型裂纹,然后,根据连续性条件建立第一类Fredholm积分方程组,考虑弱奇异积分方程组可以直接离散及散射波的衰减特性求解此方程组;最后,通过算例,分析裂纹长度、入射波数及介质参数等对裂纹尖端动应力强度因子的影响。     

±1 100 kV特高压直流输电线路电磁环境研究

研究特高压直流输电电磁环境问题对我国特高压工程建设具有重要意义。根据±1 100 kV特高压直流输电线路电磁环境限值,按照给定的初始条件,采用模拟电荷法、有限元法、CISPR、EPRI经验公式等方法计算合成场强电场、地面离子流密度、磁场强度、无线电干扰和可听噪声等电磁环境参数。研究表明,可听噪声是导线选型的控制因素。根据不同的极间距和海拔高度情况,推荐相应的导线型式,并给出不同导线型式推荐的导线最小对地距离。     

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。     

An Approach to Assessment of the Lifetime Characteristics of Steels under Creep Conditions Using Fracture Mechanics Criteria

The current status of activities associated with the assessment of conditions and prospects for prolonging the service life of equipment operating for a long time at thermal power stations (TPS) is described. The history of the creation and development of an industry system for diagnosing and prolonging the lifetime of heat-generating and mechanical equipment is briefly outlined. The core of the system was the results of investigations into long-term strength and creep of heat-resistant steels, and a regulatory base governing effective application of the system was formed and continuously improved within the system framework. It is noted that more and more extensive investigations resulted in the attempts to extend the criterial strength base using the cracking resistance criteria, including local creep fracture criteria. The advantages and disadvantages of the most-used local control method, i.e., the replica method, are analyzed. It is proposed to use the fracture mechanics criteria and, in particular, the threshold stress intensity factor (SIF) below which creep cracking does not occur in analyzing the process of steel creep fracture. It is demonstrated that the threshold SIF for a specific material depends functionally not only on the temperature but also on the loading time. Considering this fact, it is proposed to account for the accumulation of local (at the crack tip) and total damageability of the metal in the concept of threshold SIF. A similar approach can also be used for describing the subcritical crack growth. Therefore, it is proposed to construct crack growth diagrams using isochronous curves for the specified test times. It is demonstrated that dimensions of allowable flaws that do not lead to crack propagation can be predicted for given operating conditions. The cases were analyzed that occurred while obtaining results of examination of a structural member operating under creep conditions for prediction of the size of allowable (nonpropagating) crack-like flaws. This analysis has revealed that the application of the threshold SIF criterion and isochronous creep crack growth rate diagrams can be useful for setting forth the substantiated frequency of examinations for high-temperature equipment and establishing the time by which the equipment service life can be prolonged.     

汽轮机叶轮T型叶根槽半椭圆表面裂纹应力强度因子数值研究

为确定在离心力作用下汽轮机叶轮T型叶根槽半椭圆表面裂纹的应力强度因子,采用三维有限元法求解含裂叶轮的位移场。表面裂纹前缘平方根应力奇异性使用由20节点三维等参块单元退化而成的四分之一节点奇异单元来模拟。在有限元分析中,考虑了叶根与叶根槽的接触作用。对具有不同椭圆率的表面裂纹,通过位移相关技术计算了沿裂纹前缘各点的应力强度因子,研究了裂纹长度对沿裂纹前缘各点应力强度因子的影响。数值结果表明：I型、II型和III型应力强度因子都在表面点达到最大值;随着表面裂纹长度的增大,沿裂纹前缘各点的I型应力强度因子也增大。     

屏式过热器T23/12Cr1MoV异种钢接头失效分析

对某1 000 MW超超临界发电机组屏式过热器管屏进口段T23/12Cr1 MoV异种钢焊接接头的失效进行了试验分析.宏观与微观检查表明,裂纹沿管子焊缝周向分布,开裂起始于12Cr 1MoV管内壁粗晶粒热影响区,扩展至1/3厚度处进入焊缝,在焊缝中继续扩展至管子外壁.通过力学性能试验得出失效的主要原因是热影响区及焊缝的硬度高而塑韧性低,建议进行焊后热处理,以改善接头塑韧性和消除焊接残余应力.     

隔离开关瓷瓶的有限元分析与临界裂纹尺寸计算

利用ANSYS软件分析了在役隔离开关支柱瓷瓶承受的拉应力、剪应力情况,得到上下元件瓷体部分危险区域的最大应力值;结合工程断裂力学理论,推导出计算Ⅰ-Ⅲ混合型裂纹的临界裂纹尺寸公式,结合裂纹形状因子,给出隔离开关支柱瓷瓶检测灵敏度的理论依据。     

1000 MW机组循环水泵筒体开裂的原因分析及处理

针对某1000 MW机组循环水泵在运行中出现筒体开裂现象,从循环水泵筒体法兰和焊缝材料、法兰与焊缝区域的金相组织对比、焊接工艺、设计与制造等几个方面进行了分析,得出法兰之间拼接焊缝存在严重的未焊透缺陷、法兰和筒体的角焊缝坡口设计不合理是引发筒体发生过早断裂的重要原因。针对性地采取相应处理措施后,消除了循环水泵筒体开裂隐患。     

大朝山水电站6号机组运行稳定性与转轮动应力研究

通过对大朝山机组运行稳定性和动应力试验研究,分析了机组在变负荷工况下的转轮动应力变化规律和频率特征,同时也对稳定性各个特征参数与动应力变化测量结果进行了比较,并分析了在不同特征工况下,影响动应力的各个因素,为转轮裂纹机理和动应力研究以及对深入开展大型水力机组的运行稳定性和可靠性研究提供了有力的试验依据。