汽轮机转子裂纹扩展速度边界元计算

本文应用边界元法基本理论及权函数计算应力强度因子的原理,编制了用于求解弹性理论Navier方程的计算机程序和求解应力强度因子及裂纹扩展速度的目标模块,并对国产125MW及300MW汽轮机转子中心孔裂纹进行了具体计算。本文所介绍的计算机程序具有通用性,可应用于转子其他部位裂纹扩展的预测。     

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。     

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。     

某电厂^#3发电机转子的安全性评定

在密集型缺陷的安全性评定中,要考虑四个方面的问题:(1)应力计算;(2)缺陷是否连接;(3)已有缺陷的评定;(4)估计安全运行期。本文什对实例,较为系统地介绍了3发电机转子的评定过程,不仅给出了缺陷连接的判别式,而且给出了弹性槽的临界裂纹尺寸,并以应力强度因子估计了转子的安全期,这为分析转子的可靠性提供了必要的依据。     

线弹性断裂力学的支柱瓷绝缘子断裂特性及断裂机理研究

针对传统强度理论无法解释的支柱瓷绝缘子低应力水平断裂的问题,提出了基于应力强度因子的支柱瓷绝缘子断裂判据,应用线弹性断裂力学进一步考察了支柱瓷绝缘子的裂纹扩展条件和断裂特性细节。在有限元仿真计算的基础上,分析了管母线和隔离开关支柱瓷绝缘子在有无缺陷情况下的应力分布情况以及表面裂纹应力强度因子在裂纹位置、深度、深长比、载荷改变时的变化规律。研究表明,在一定载荷下,根据应力强度因子断裂判据可以计算出支柱瓷绝缘子在不发生断裂的情况下可以容许的最大裂纹缺陷尺寸,这为支柱瓷绝缘子无损检测灵敏度的确定提供了依据。     

汽轮机转子热弹性槽形状与应力分布的关系

本文采用边界元法对汽轮机转子热弹性槽部位边界上的热应力分布进行了计算，对不同几何形状的弹性槽应力水平进行了对比分析，为热弹性槽结构的优化提供了科学依据。     

汽轮机转子热弹性槽形状与应力分布听关系

本文采用边界元法对汽轮机转子热弹性槽部边界上的热应力分布进行了计算，对不同几何形状的弹性槽应力水平进行了对比分析，为热弹性槽结构的优化提供了科学依据。     

汽轮机转子中缺陷 裂纹的线弹性断裂问题

本文针对汽轮机转子中受热应力作用的不同类型的缺陷或裂纹,用有效应力法给出了缺陷或裂纹的应力强度因子的线弹性近似解,并就其在工程中的使用问题作了进一步的讨论.     

以局部应力应变法计算启裂寿命

本文根据局部应力应变概念和材料单元断裂的思想,给出了平面应变条件下高压转子弹性槽底局部应力、应变表示式和疲劳裂纹启裂寿命表达式。为两班制运行的125MW汽轮机组计算了疲劳裂纹启裂寿命,并指出了控制疲劳裂纹启裂的条件。     

实际载荷谱下汽轮机转子寿命的分析研究

本文针对实际服役的汽轮机转子,指出了仅以热疲劳法分析计算转子寿命的局限性,提出对处于高温运行状态下的转子,必须从热疲劳、蠕变和高温下裂纹扩展三个方面综合分析,进行损伤累积、寿命计算,从而科学地全面地制定转子的实用寿命消耗曲线。 在汽轮机实际起停过程中,蒸汽温度的波动在转子上产生复波应力。本文不仅提出了在热疲劳寿命分析与裂纹扩展寿命分析中采用“复波分离计算法”的观点,而且给出了裂纹扩展量函数、通过积分计算裂纹扩展寿命的数学方法,并对方法的可靠性加以论证。 在以上理论的指导下,文中以125MW汽轮机高压转子弹性槽底为分析研究对象,计算了两班制运行下相应的寿命消耗,结论列于文中。     

30Cr1Mo1V转子钢应力强度因子有限元分析

通过采用20节点solid186退化奇异单元,利用ANSYS软件,对三维断裂参量进行计算和分析,结果表明位移法和J积分法确定应力强度因子是可行的;对一定尺寸的紧凑拉伸试样三维裂纹进行分析,得出30Cr1Mo1V转子钢裂纹尖端KI随裂纹长度和载荷水平改变时的变化规律,为研究汽轮机转子裂纹扩展规律提供了合理、有效的方法.     

汽轮机转子应力集中的边界元分析

本文用现代计算技术边界元方法,对汽轮机转子上主要应力集中部位弹性槽的应力集中现象进行了计算分析,得到了新的计算数据并提出了临界长度的新概念。同时对半园弧槽底和三元弧槽底的应力水平进行了比较计算,为改进转子几何形状,降低热应力,延长机组可用寿命提供了理论依据。     

汽轮发电机转子铁心表面电磁力分布的实例研究

该文为配合某大型汽轮发电机转子裂纹原因分析，对其额定运行工况时电磁力在转子铁心表面的分布状况进行了全面研究。首先通过有限元计算得到转子横截面上磁场的精确分布，进而基于麦克斯韦应力方法，采用考虑饱和等多种因素影响的一个新的公式，获得了空气／铁心界面上的磁应力分布。该文揭示了磁场力在转子截面上严重的非均匀分布状况，指出大齿后侧第一、二齿是磁场力高度集中的部位，其齿侧面所受磁应力达到平均值的2．5倍。该文的研究结果有助于更全面地分析转子体裂纹故障的产生原因，并可能为进一步改进转子体的结构提供参考。     

火电汽轮机转子的剩余寿命评价

<正> 叙述了日本电力中央研究所对火电汽轮机转子的剩余寿命评价的研究成果:①高、中压转子的剩余寿命分析(温度及应力分布分析、裂纹产生的寿命分析、裂纹传播的寿命分析);②火电汽轮机转子、汽缸模拟材料的试制评价(老化模拟试验材料,强度特     

基于有限元法的高速永磁转子强度分析

针对高速永磁电机转子圆周线速度大,旋转产生的离心应力会损坏永磁转子的问题.对高速永磁转子强度进行研究,分析表面贴式永磁转子高速稳定运行的机械务件,建立了护套过盈量与最高转速的关系模型,在护套材料各向异性和各项同性的条件下,采用接触有限元法计算和比较两种表面贴式永磁转子的转子强度;针对深埋式永磁转子,采用等效环法对应力进行解析计算,建立了铁心桥厚度与最高转速的数学关系,并基于有限元法分析深埋式永磁转子的应力分布.仿真结果表明,根据所提方法设计的高速永磁转子在最高转速运行时具有足够的机械强度.     

汽轮机转子热弹性槽应力集中与转子寿命问题

本文详细地分析了汽轮机在起停过程转子弹性槽处的热应力和热应力集中系数,文中利用弹塑性槽底部的应力、应变进行计算,并对该处的寿命消耗进行了估算,文中提供的计算方法既简便,又可靠,对工程应用具有参考价值。     

调节级根部弹性槽深度对转子热应力的影响

利用ALGOR软件计算了600 MW机组高压转子在调节级出口根部开设不同深度弹性槽的转子应力场,分析了不同深度弹性槽对调节级根部转子热应力的影响。计算表明,开设弹性槽有降低转子寿命损耗的作用,随着槽深的增加,调节级根部热应力总体呈下降趋势,弹性热应力总体呈上升趋势。槽深150 mm既可减少调节级根部热应力,又使槽底热应力不至于过大,比较合理。     

超声波电动机转子与摩擦材料间界面裂纹的有限元分析

超声波电动机转子与摩擦材料间的界面裂纹影响着整个电机的可靠性和寿命.采用较符合实际接触状况的柔性转子和刚性定子模型,通过有限元软件,得到超声波电动机转子与摩擦材料间界面裂纹尖端的应力强度因子的计算方法,对转子与摩擦材料之间的界面断裂研究,以及确定其界面加工与黏结工艺具有一定的实际价值.     

某新型通风方式空冷汽轮发电机转子三维温度场

某空冷汽轮发电机转子冷却风道采用新型通风方式,为了分析该转子内部温度分布特点,建立了该汽轮发电机转子8号槽半轴向段整体结构模型。依据计算流体动力学(CFD)原理,采用有限体积法,对转子三维温度场进行了计算。得到了冷却空气、绕组、绝缘材料、槽楔、铁心的温度分布,以及副槽段径向风孔内表面传热系数。结果表明:该种通风方式下,绕组温度沿轴向逐渐升高;转子端部绕组温度较低,绕组峰值温度位于副槽段转子中心对称面处。该结论为大型空冷汽轮发电机转子热设计提供理论参考。