340MW核电汽轮机飞射物安全性分析

以340MW核电汽轮机的飞射物安全性分析和研究为例,阐述汽轮机产生飞射物的机理,从转子强度、转子脆性断裂和韧性断裂、超速保护系统失效概率等方面对核电汽轮机组运行中产生飞射物的可能性进行安全评估。根据计算分析结果,由该汽轮机组飞射物产生的相关指标符合核电汽轮机安全设计的要求。     

基于概率断裂力学汽轮机转子可靠性研究

在传统断裂力学方法的基础上,提出采用概率断裂力学方法对汽轮机带缺陷转子进行寿命预测和可靠性研究。建立了裂纹扩展速率、初始裂纹尺寸和应力变化幅值互为独立随机变量,且服从对数正态分布的剩余寿命与可靠度之间数学模型。根据汽轮机启停特性和结构参数,应用所建模型,对汽轮机带缺陷转子进行了可靠性寿命计算和分析。计算结果表明,采用概率断裂力学方法进行汽轮机转子可靠度研究,不仅能够对含有初始缺陷的汽轮机转子在给定可靠度下的运行寿命进行预测,而且还能够定量地给出汽轮机带裂纹转子可靠度随运行时间的变化趋势,科学地决定汽轮机安全运行到下一次大修的时间,为寿命管理提供更为客观的有预见性的指导。     

喷丸对红套转子应力腐蚀失效概率的影响

分析与计算了喷丸对汽轮机红套转子在应力腐蚀环境下失效概率的影响.采用ABAQUS软件计算了汽轮机红套转子结构的应力场和温度场,进而针对进口第1级轮盘叶根槽处应力状况,通过建立腐蚀失效概率模型,计算了叶根槽处的失效概率,对比分析了在有和无喷丸作用情况下失效概率随时间发展的趋势,从而获得喷丸对红套转子腐蚀失效概率的影响.分析结果显示,相比于无喷丸的情况,有喷丸情况下的转子失效概率最大下降15％,喷丸对降低红套转子的应力腐蚀失效概率有重要作用.     

汽轮齿轮机组分层设计最优化方法研究

本文在研究汽轮齿轮机组设计中各个环节优化设计的基础上。提出了汽轮齿轮机组分层设计最优化方法。其中主要环节包括:汽轮机—冷凝器—齿轮装置整体初步设计多目标优化;汽轮机本体初步设计效率优化;冷凝器初步设计总重量优化;齿轮减速器初步设计重量优化;一般压力级和级组多目标优化;复速级效率优化。所述方法在某型机组概念设计中得到应用。     

汽缸热膨胀的计算方法

提出一种计算汽轮机汽缸热膨胀的方法，将汽缸分成筒体和法兰两个部分，分别按轴对称和平面问题计算它们的温度场和自由热膨胀量，然后根据筒体和法兰的变形协调条件和刚性系数求得汽缸的热膨胀，这样就可以用解二维问题的方法去计算形状复杂的汽缸的热膨胀量。     

备品转子危急保安器的计算分析

本文讨论了备品转子危急保安器的计算方法及其特殊性，并讨论了飞锤各结构尺寸对动作转速影响的规律。     

汽轮机组现场动平衡计算中最小二乘法与最佳法的比较

介绍了作者提出的最佳动平衡计算方法和最小二乘法,并对两种计算方法在数学推导方法,应用实例和适应性等方面进行了比较。结果表明,最佳法优于最小二乘法。     

采用概率神经网络的汽轮机故障诊断方法

针对反向传播神经网络(BPNN)学习收敛速度慢、易陷入局部极小值等问题,提出了采用概率神经网络(PNN)的汽轮发电机组故障诊断方法。由于PNN学习算法简单、训练和泛化速度快,因此可以满足实时处理要求。此外,很容易把新的训练样本添加到以前训练好的分类器中,便于提高故障诊断结果的准确性。仿真结果表明:该诊断方法快速、准确且易于工程实现。图1表2参9     

用权函数法计算转子热应力

介绍了一种采用仿真模型中的权函数来计算转子等厚壁部件的热应力的方法。采用该计算方法，可以在保证应力计算精度接近二维算法的前提下，大大提高应力计算的速度。同时该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更为简单易行。     

75MW汽轮机转子弹塑性应力及寿命计算

分析了某厂75MW汽轮机转子致裂原因,运用弹塑性有限元方法针对机组结构分析了典型过程的转子寿命损耗。认为转子结构欠佳、运行条件差是转子致裂的可能原因,机组寿命损耗主要来自启停及温降过程。分析结论为该机组改进及其他机组设计提供了有价值的数据,为机组合理运行提供了依据。     

125MW机组低压焊接转子稳态及瞬态温度场和应力场计算

本文运用边界无法及有限元法计算了某焊缝有缺陷的125MW汽轮机低压焊接转子的稳态及瞬态温度场和应力场。计算结果表明:机组在稳态运行时,应力水平不高,且温度应力占比重较小,最大应力发生在末级叶轮内腔圆角处。机组启动时,温度应力较大,应力水平较稳态高约31％。机组停机时,焊缝中应力较稳态高。总之,机组在任何允许运行的工况下,应力水平均不很高,只要合理运行,仍可安全使用。     

神经网络在汽轮机转子热应力实时计算中的应用探讨

首次提出了把神经网络应用于转子热应力的实时测量中。从神经网络在实时计算中的计算时间，计算精度及容量分析等几个方面进行了可行性分析。     

汽轮机经济运行的最优化

本文讨论了在解决汽轮机经济运行问题时采用数学规化方法和运用计算机技术寻优的可能性和现实意义。并结合确定机组在变压运行时的最优蒸汽初压和循环水泵运行方式两个实例,阐述了保证机组寻优时的安全性和精确度等方面的一些观点。     

汽轮机转子的传热分析和热应力计算

详细给出了某300MW机型的汽轮机转子温度分布计算方法,推导了应力计算模型并定义了有效温差的概念,由此可将汽轮机应力控制问题转化成有效温差的控制问题,对实际应用具有重要意义。     

启动工况下汽轮机转子疲劳寿命消耗和裂纹扩展量的计算

本文根据汽轮机转子材料30CrMoV钢低周循环疲劳和高温疲劳裂纹扩展试验,用暂态变物性温度热弹塑性有限元对冷态启动工况下的汽轮机转子进行应力场分析结果分别进行无裂纹转子疲劳寿命损耗和转子疲劳裂纹扩展估算,并对估算方法及应力强度因子计算进行了初步分析。     

三点弯曲浅裂纹试样J积分计算式的解析和实验探讨

本文对三点弯曲试祥的J积分计算式进行了探讨。根据对16Mn、45、30Cr2Ni4MoV、30Cr1Mo1V、以及2Cr12NiMoWV钢三点弯曲浅裂纹试样实验标定得到的塑性位移与载荷关系表达式,推导出了Jp积分计算式,给出了Jp积分计算式。推导出了J积分能量表达式中的ηp因子的通用计算式。从而为单试样法测定材料的J_IC性能参数提供了方便的计算公式。本文还就a/w值对三点弯曲浅裂纹试样的J积分的影响进行了探讨。结果表明,a/w值对试样的J积分有较大影响。     

汽轮机转子模型振动特性的实验与计算分析

搭建了最高转速为8 000 r·min-1的转子振动测试实验台,使其可以实现单双跨转子动平衡和临界转速的振动测试。用幅频图法测量转子模型的临界转速,实验测得转子的转速—振幅图,由于副临界转速的存在,所以不能确定振幅波峰是转子的临界转速还是副临界转速。为了区分副临界转速和临界转速,利用ANSYS软件对转子进行模态模拟计算,判定了转子的临界转速和副临界转速。用影响系数法将不平衡转子进行实验配平,通过动平衡前后振动波形图、幅频特性图和轴心轨迹图的比较,证明了动平衡实验取得了良好的效果。     

汽轮机启动过程转子寿命损耗的计算

汽轮机转子是电厂的关键设备,由于转子是机组最脆弱的部件,其使用寿命就等于整个机组的使用寿命,因此对汽轮机转子寿命进行评估计算就尤为重要。以某电厂机组为例,用有限元中Workbench模块对机组进行三维建模、网格划分以及温度场和应力场分析,提出了一种机组的寿命评估计算方法,能够对汽轮机寿命进行监测和评估,帮助优化汽轮机运行。     

实际高维转子-轴承系统非线性动力学行为计算研究

采用等参梁有限元方法对实际600MW汽轮发电机组的轴系(考虑局部非线性油膜力因素)进行了动力学响应分析;并与线性方法分析结果进行了对比,同时考察了直接积分法和模态叠加法在大型轴系非线性求解方面的差别。结果表明：采用非线性方法求解高维转子轴承系统的动力学响应是必要的、可行的;对于转子系统非线性动力学问题,直接积分法比模态叠加法更为有效。