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的精度问题，简述应力杂交元，杂交元等多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，热应力与位移上有相同的计算精度，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。     

转子热应力计算中的有限元方法

从转子热应力数值解研究的目前现状出发，分析了转子热应力精度的重要性以及其计算精度不高的原因，对于有元几种方法，探讨了它们的优缺点，并分析了有限元方法提高精度的种类，以此为基础，进一步探讨了不同方法应用在转子热应力的分析中，可能会出现的结果，以及不同方法的优缺点。     

汽轮机转子热应力计算方法研究

<正>转子热应力计算普遍采用解析法和数值法两种方法。在数值方法中,有限元法可得到较精确的转子热应力分布,但其一个很大不足是计算难备时间长、计算时间长且不适用于在线监测系统。目前国内转子热应力在线计算大致采用3种简化计算公式;一维解析法、一维差分法和控制模型法。     

用权函数法计算转子热应力

提高汽轮机的启动和变工况速度，必须计算转子、汽缸和阀门等厚壁部件的热应力，为了进行安全监测。转子热应力的计算通常有高速度的一维方法和高精度的二维方法。现需找到一种同时满足速度和精度要求的计算方法，而仿直方法是一种解决工程实际问题的简化方法，故可采用仿真模型中的权函数来计算转子的热应力。采用权函数法计算转了热应力，既可保证计算精度接近二维算法，又可大大提高到计算速度。同时，该计算方法解决了不同时间段的运行过程对热应力峰值影响的叠加问题，并使得手动计算热应力时，可考虑温度波动对热应力的影响。但是，该计算方法不适用于变物性系统中，只能根据影响最大的主要参数进行计算，其他参数则不能考虑，这就限制了该计算方法的应用范围。     

125MW汽轮机转子热应力计算及应用

通过汽轮机转子温度场、应力场的有限元计算，从而确定进行寿命计算的危险点，同时应用热应和控制机组启停、优化运行操作。     

递推算法在汽轮机转子热应力计算中的应用

近年来，随着汽轮发电机组向大单机容量、大负荷调节范围需求的发展，以及机组操作要求全过程自动化、计算机化发展的趋势，使汽轮机转子热应力的在线监测越来越受到重视，各种计算、测算汽轮机转子热应力的方法、理论也成为目前讨论的热点之一，文章以沙角B电厂成套引进的东芝350MW机组汽轮机转子热应力的在线监测计算以及实现方法，作简单介绍。     

汽轮机转子热应力场的不同实现方法比较

汽轮机转子热应力计算方法较多,本文对比了近年来常用的几种计算方法。通过比较,分析了各种算法的优缺点。     

汽轮机转子热应力分析与控制方法

研究了在汽温分段线性变化条件下,汽轮机转子频域、时域温度的分布和特征,以及热应力的表达形式。根据能量及损伤原理,建立了最小寿命损伤的汽温控制条件,并对这一条件的应用进行了初步的探索。     

汽轮机转子热应力在线计算灰色数学模型

热应力计算中边界条件、物性参数和初始条件等模型输入参数的灰色特性，使得以近似点值为输入得到的计算结果缺乏准确性依据和度量，该文提出的灰色数学模型，用区间数代替近似点值建立灰色数学模型，得出热应力在线计算值的灰色描述，可以更好地符合工程计算需要。文中针对模型应用的复杂程度，以汽轮机转子为对象，对单纯灰边界问题给出了简单的端点计算法及其依据；对复合灰边界灰物性问题建立了差分格式的数学模型，应用区间高斯迭代算法，结合模型结构特点推导了简易的基于内包含不等式的算法，并且给出两种算法的数值算例对比。     

200MW机组汽轮机转子热应力

对火电机组在运行中所产生的热应力进行了论述 ,分析了在不同工况下热应力的特点 ,为现场实际运行中降低热应力对机组运行的影响提供了理论依据     

汽轮机转子在无热冲击情况下实现等热应力启动的研究

依照汽轮机转子在启动过程中的热流情况 ,将汽轮机转子简化为无限长空心圆柱体模型 ,根据热传导理论 ,推导出在无热冲击情况下 ,保持汽轮机转子热应力不变的条件 ;并运用有限元法对该条件的正确性进行了验证。     

等效热网络法和有限元法在轮毂电机温度场计算中的应用

轮毂电机温度场的准确计算对于轮毂电机的安全运行和性能提升至关重要。根据一般电动汽车用轮毂电机样机的结构,建立了等效热网络温度场分析模型和3D有限元模型。基于等效热网络法,编写了轮毂电机温度场计算程序,计算了额定工况下的稳态节点温度。通过有限元法,计算了轮毂电机额定工况下的稳态温度场分布和瞬态温升曲线。根据轮毂电机的温升实验,对比分析了两种方法的计算结果,验证了等效热网络分析模型和3D有限元模型的有效性,说明了等效热网络法和有限元法对于轮毂电机温度场计算的适应性和兼容性。     

汽轮机转子热应力的有限元法分析和研究

本文介绍了用有限元法计算超高压汽轮机调节级转子的温度场和热应力场,以直观图形的形式给出了结果,并对结果进行了分析,对运行方式提出了建议,可供设计、制造及运行部门参考。     

混合磁轴承转子偏心时悬浮力计算与有限元分析

基于混合磁轴承悬浮力产生机理,为了更好的计算悬浮力,该文首先对气隙磁密进行分析,再由气隙磁密可得到气隙磁场的能量,最后根据力与能量关系推导出了磁轴承转子有垂直位移时的悬浮力计算公式。该计算公式的推导过程较简便,比以往的更加方便、高效且准确性较高。为了验证理论计算公式的正确性,运用Ansoft软件对设计的混合磁轴承样机进行两次模拟偏心试验,得出的试验数据与理论计算值很接近,试验结果验证了理论的正确性。     

基于有限元法的隔离开关热稳定性仿真分析

隔离开关在实际运行中由于电阻损耗发热而温度升高,甚至超过允许温升,从而影响其工作性能。为了保证其工作的安全性和可靠性,建立了二维有限元分析模型,对隔离开关的进行热电耦合仿真分析。试验结果验证了仿真方法的准确性。该方法可为产品设计提供参考,并为提高隔离开关可靠运行提供理论依据。     

基于有限元法的不同载荷下弯头应力分析

根据某机组启动参数上升曲线,结合实际约束条件,利用有限元法分析热载荷、内压力和管线引起的结构载荷对弯头的应力作用,得到3种载荷下弯头的应力分布状况,为检修提供指导。     

核电汽轮机低压转子强度有限元计算

采用有限元计算方法,计算核电汽轮机低压转子稳态额定负荷工况、冷态启动工况及正常停机工况的温度场和应力场。计算分析结果表明:该低压转子在稳态额定负荷工况、冷态启动及正常停机工况下,强度设计合格,结构设计合理。     

汽轮机转子热疲劳寿命损耗监测面的有限元分析

利用ANSYS有限元程序对300MW汽机转子内外表面温差、应力和应变进行有限元计算分析。通过不同的启动方式分析,确定汽轮机高、中压转子应力危险监测面。在有限元模型建立和边界条件、初始条件处理方面提出新的想法,为实现汽轮机转子热疲劳损耗和机组寿命管理奠定了理论分析基础,对机组调峰运行有重要的指导意义。     

考虑变物性的超临界汽机转子热应力计算与分析

汽轮机转子材料的物理特性随温度变化显著,而其物性参数的变化会直接影响到热应力的计算结果。在汽轮机转子的热应力计算模型中充分考虑了转子材料的物性随温度变化的影响,并通过对某国产600 MW超临界汽轮机转子的冷态启动仿真试验,得出了其热应力的变化曲线,并与常物性下的结果进行了对比和分析,以期为准确掌握机组转子的热应力水平提供参考。     

大功率晶闸管热阻抗分析方法的研究

随着柔性交流输电和高压直流输电设备在我国电力系统中应用越来越广泛,以晶闸管为主组成的高电压大电流电子阀等核心技术已成为研究焦点。晶闸管的结温及其变化影响晶闸管的电学特性及其使用寿命,而晶闸管的热阻抗直接影响晶闸管的结温,因此,晶闸管的传热特性及其建模方法的研究对于晶闸管及其阀的研制具有很重要的现实意义。论述了现有热阻抗分析及其建模的方法,即试验方法和数学物理方法,分别讨论了它们的建模过程及建模结果－等效热阻抗网络。提出了Foster热阻抗网络转换成Cauer热阻抗网络的"直接恒等法"以及一种通过有限元数字仿真分析晶闸管内部温度场以及求解晶闸管结壳热阻抗的方法,该方法的有效性通过了实测数据的验证。