锅炉汽水联箱疲劳寿命预测和安全评安

本文作者定量分析某型舰用主锅炉汽水联箱的疲劳寿命，并根据汽水联箱的运行情况制定其载荷谱，按联箱的载荷谱计算其应力与应变，然后用局部应力应变法和疲劳循环计数的雨流法，计算汽水联箱的裂纹起始寿命，用断裂力方法计算汽水联箱的裂纹扩展寿命，作者在此基础上还对汽水联箱的安全性进行了评定。     

改进的局部应力应变法计算汽轮机叶片的低周和高周疲劳寿命

在分析研究叶片所随承受的低周载荷和高周载荷的基础上建立了叶的疲劳载荷谱。研究了影响地片疲劳的主要因素，对局部应力应变法进行了改进，并建立了计算叶片低和高周疲劳列席明生寿命的模型，方法和软件。这种模型和方法可以计及叶片表面状况、腐蚀疲劳、材料晶粒度等因素的影响。对６６５叶片、６８０叶片、８５１叶片的低周和高周疲劳裂纹萌生寿命等工程实际问题进行了计算考核和分析。     

涡轮盘的三种低周循环疲劳寿命预测方法对比研究

为了确定涡轮盘的低周循环疲劳寿命,在前人研究的基础上对基于局部应力应变法的低周循环疲劳寿命计算程序的计算结果进行了验证,并将其应用于某涡轮盘的寿命评估中.分别对比分析了Morrow平均应力方程、修正的Morrow以及SWT参数模型三种方法下,输入名义主应力谱、名义等效应力谱与真实主应力应变谱的寿命计算结果.研究表明:3...     

灵活性运行的锅炉联箱应力分析及寿命计算

以某灵活性运行的超临界锅炉末级过热器出口汇集联箱为研究对象,结合锅炉负荷从200 MW到600 MW再到180 MW变化时的实时运行数据,采用Ansys有限元软件进行热应力、机械应力以及两者共同作用的总应力分析,讨论了各种应力在联箱中的分布情况。根据疲劳-蠕变交互作用下的累积损伤计算方法对联箱在灵活调峰运行时的疲劳和蠕变寿命损耗进行了评估。结果表明:灵活性运行时由于交变产生的热应力对联箱疲劳寿命影响较小,蠕变是影响其寿命损耗的主要因素。     

机车辅助变流器柜基于有限元的疲劳分析

以有限元法为基础,采用有限元软件ANSYS对某机车辅助变流器柜进行了静强度分析.采用MSC.Fatigue疲劳仿真软件,根据有限元应力结果、标准提供的疲劳载荷谱和材料S-N曲线用准静态法对结构的疲劳寿命进行了仿真计算,得到了两种不同安装方式下的柜体及安装梁在98%存活率下的总寿命分布.     

转8G型转向架交叉支撑装置疲劳寿命仿真

根据实测的交叉杆的动应力,识别其上的载荷,提出了载荷组合的方法,利用这些载荷进行了有限元应力场的分析计算,最后应用MSC.Fatigue2001疲劳分析软件,用名义应力法对转8G型转向架交叉支撑装置的疲劳寿命进行了仿真计算,得到了99%可靠度下的疲劳寿命分布,与交叉支撑装置的实际使用寿命较吻合。     

测定低周疲劳抗力的应变频谱法

讨论了评估低周疲劳抗力的新方法，应变频谱法。应用光滑单轴向应变疲劳试样，通过频谱法测得了材料服役应力应变特性和低周疲劳抗力，给出了可靠的用局部应变法进行低周疲劳寿命预测的参数。     

基于虚拟仪器的风电机组疲劳载荷测试系统

介了大型水平轴风力发电机组机械部件的疲劳载荷测试和寿命预测.设计、识别、计算、评估了疲劳载荷测试系统的载荷发生过程和数据处理过程.阐述了基于虚拟仪器技术的载荷数据采集和处理过程的工作状况.根据线性疲劳损伤相关理论和材料的疲劳载荷谱以及应力.寿命曲线得到了风力发电机组叶片和塔架的实测数据的寿命估计值.     

近海风机支撑结构的谱疲劳分析

以某2 MW近海风机单桩式支撑结构为研究对象,采用谱疲劳分析法进行了疲劳分析。首先通过风机正向设计专业软件S4WT对支撑结构进行风浪联合作用下的动力响应分析;其次选取塔架和基础连接处作为疲劳热点位置,在MATLAB中编程得到热点位置处的应力响应谱;然后根据应力响应谱的统计特性得到应力范围短期分布的概率密度函数,结合各短期海况出现的概率得到应力范围的长期分布;最后基于线性疲劳累积损伤理论和S-N曲线计算出结构总的疲劳损伤度和疲劳寿命。结果表明:热点处的疲劳寿命满足风机设计寿命的要求。谱疲劳分析法能够充分考虑风机载荷与波浪载荷的联合效应,对实际工程应用具有一定的指导作用。     

风波联合作用下的风力机塔架疲劳特性分析

研究了海上风力机圆筒型塔架在随机风载荷和波浪载荷作用下的动力响应数值分析方法;建立了基于Palmgren Miner线性累积损伤法则的混泥土塔架安全寿命估计方法.应用线性波理论仿真非规则的海浪,分析作用在圆筒型塔架上的波浪载荷.通过坐标变换,将二维线性波理论扩展为三维线性波理论,建立了波浪力的分析计算模型;用有限元数值分析方法,求解了塔架在风波联合作用下的位移、速度、加速度以及应力响应等;用雨流计数法统计循环参量,将工作循环应力水平等寿命转换成对称循环下疲劳载荷谱,分析了变幅载荷谱下塔架的疲劳损伤及疲劳寿命.算例表明:该文的工作为海上风力机系统气动弹性分析、风力机塔架振动分析和疲劳寿命分析等提供了实用的分析方法.     

正交面齿轮副动力学仿真及疲劳寿命分析

基于齿轮啮合原理,推导了正交面齿轮的齿面和齿根方程,借助MATLAB、Imagewear和UG软件生成了面齿轮副的实体和装配模型,利用Adams软件进行面齿轮副的刚体动力学建模及求解,得到面齿轮副的瞬态接触力;以此为疲劳分析载荷谱,结合基于GL规范计算的面齿轮材料的近似S-N曲线及静载荷作用下齿轮副的应力应变结果,在FE-SAFE中采用最大主应力法求解得到面齿轮副的疲劳寿命和安全系数,并研究了表面粗糙度和应力集中系数对其疲劳寿命的影响规律。结果表明,面齿轮副的瞬态接触力相对理论值的波动超过50%,面齿轮寿命随表面粗糙度和应力集中系数的增加而减小,粗糙度较大时疲劳寿命锐减,疲劳寿命对应力集中系数较敏感。     

柴油机受热零件的低周热疲劳寿命预测

本文首先分析船用柴油机热载荷的加载情况，然后确定强载零件的应力－应变迟滞循环；在此基础上用应变范围区分理论和滞回能范围理论，预测受热零件的低周热疲劳寿命。并和因低周热循环损坏的机器零件进行了比较，说明两个方法都具有一定的精确性。这是由于二者都考虑了疲劳和蠕变的交互作用。     

基于动应力计算的构架疲劳寿命分析

以SW-220K型转向架构架为例,通过建立动力学计算模型,获得疲劳分析加载的载荷—时间历程,将动力学计算结果返回至有限元计算中,利用振型分解法得到该载荷—时间历程下的动态应力分布及应力—时间历程,并依据相应的编谱方法进行动应力编谱,根据Miner损伤定理计算得到构架的疲劳寿命。     

表面硬化滚道风电主轴轴承的疲劳寿命分析

建立一种针对表面硬化滚道三排圆柱滚子风电主轴轴承的疲劳寿命分析方法。首先,在卡迪尔坐标系中建立三排圆柱滚子风电主轴轴承的5自由度力学模型,分析计算在外部5个方向载荷联合作用下轴承的内部滚子载荷分布;然后,建立圆柱滚子与表面硬化滚道之间的弹塑性接触有限元模型,计算得到滚子接触载荷作用下滚道次表面的脉动应力分布;最后,根据Goodman方程将滚道脉动应力幅值转化为交变应力幅值,运用Basquin应力-寿命理论计算得到风电主轴轴承的疲劳寿命。结果表明,轴承的下风向外圈滚道承受来自风轮的推力载荷,其疲劳寿命最短;径向外圈滚道承受风轮的重力载荷,其疲劳寿命最长。轴承的疲劳寿命取决于下风向滚道。     

汽轮机零部件多轴应力状态下的强度设计和寿命预测

介绍了汽轮机零部件多轴应力状态下的强度设计方法和低周疲劳裂纹萌生寿命预测方法,分析了汽轮机零部件多轴应力状态下稳态额定工况的极限载荷与分析设计判据,以及瞬态变工况强度的安定载荷与分析设计判据,提出了汽轮机零部件多轴应力状态下寿命预测使用的等效应力和等效应变正负号的确定方法,给出了汽轮机零部件多轴应力状态下的等效应力与等效应变的换算公式以及强度和寿命设计的安全系数.应用这些设计判据和安全系数,进行汽轮机零部件的强度设计和寿命预测,为汽轮机零部件的长周期安全运行提供了依据.     

利用极大似然法测定曲轴弯曲疲劳性能曲线

利用极大似然法测定某曲轴的疲劳性能p-S-N(可靠度-应力-寿命)曲线,结果表明:利用极大似然法可以减少曲轴试验样件的数量,而且通过标定确定载荷和应力对应关系,可以确定可靠度、载荷、疲劳寿命3个参数的关联性.通过试验检验发现:采用极大似然法计算的数据与试验数据有一定的误差,考虑到用平均秩确定试验数据的可靠性大小有一定的误差,以及检验组的试验数比较少,计算的疲劳寿命数据比试验的疲劳寿命数据小,属于偏安全的设计曲线.     

机车车体关键部件的疲劳寿命预测与试验验证

利用多体动力学和有限元结合的方法对机车车体的关键部件进行疲劳寿命预测,首先建立机车整车的多体系统动力学模型,根据设定的工况计算得到机车车体关键部件的载荷时间历程,结合有限元计算得到的车体结构的应力应变结果和材料疲劳特性曲线,基于疲劳损伤理论,利用准静态法对机车车体关键部件的疲劳寿命进行预测。然后利用机车线路试验结果与仿真结果进行对比分析,结果表明准静态法作为预测机车车体疲劳寿命的一种工程应用方法是可行的。     

曲轴疲劳裂纹扩展可靠性分析的工程方法

以DF4B型机车柴油机球墨铸铁曲轴为研究对象 ,计算了在试验谱下的应力分布 ,提出了一种计算疲劳裂纹扩展可靠寿命的工程方法 ,并对曲轴裂纹扩展可靠寿命进行了计算 ,进而对柴油机曲轴的检修期提出了合理建议。     

先进超超临界机组用Inconel 617与C-HRA-2合金高温低周疲劳性能试验研究

针对先进超超临界(A-USC)机组用进口和国产候选镍基合金Inconel 617和C-HRA-2,进行了700℃下应变幅为0.25%～0.75%的轴向应变控制低周疲劳(LCF)试验研究。通过循环应力响应、循环应力-应变特性、疲劳寿命预测及断口形貌分析,研究了2种合金的LCF性能。结果表明：材料的循环应力响应和疲劳寿命与应变幅有关;C-HRA-2合金的循环硬化程度明显高于Inconel 617合金,但循环硬化后2种合金的峰值应力幅相近;2种合金的稳定迟滞回线均表现出non-Masing行为;Manson-Coffin模型和能量法均能有效预测疲劳寿命;不同应变幅下2种合金的疲劳源均萌生于试样表面,Inconel 617合金的疲劳裂纹以穿晶方式扩展,而C-HRA-2合金以穿晶和沿晶混合的方式扩展。     

涡轮盘-片结构瞬态应力应变分析及寿命预测

根据某燃气轮机实际运行数据编制了疲劳载荷谱,利用ANSYS软件建立了涡轮盘一片结构接触热弹塑性分析有限元模型,分别计算了在紧急工况、典型工况、改进工况下结构的应力应变变化情况,采用Morrow弹性应力修正的Manson-Coffin方程计算了结构的疲劳寿命.综合考虑机动性和使用寿命的要求,制定了一个改进的启动-运行-停机程序.研究方法及结论对燃气、蒸汽及内燃动力装置的运行管理具有一定的参考价值.