应用当量应变法预测柴油机活塞的多维疲劳寿命

运用ADINAT／ADINA有限元程序分析了6110型柴油机活塞的三维温度场和三维应力应变场，并采用5种带缺口试件进行了多维高温低周疲劳寿命模拟试验，根据高温强度理论归纳了当量应变范围评价准则并将这一方法用于柴油机活塞的寿命预测，结果表明，这一方法是适合的，并且对柴油机设计与使用有一定的参考价值。     

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。     

涡轮轮盘榫槽的疲劳寿命试验

据《ASME Journal of Engineering for Gas Turbines and Power））2005年10月号报道，为了研究某些涡轮轮盘榫槽的裂纹，建立了具有新的低循环和高循环不干涉加载型式的试验系统，以便研究涡轮盘纵树形榫槽在高温下的低循环和高循环联合的疲劳。     

增压锅炉汽包低周疲劳寿命计算方法研究

在分析、比较和论证美英德和我国同类标准计算方法的基础上,确定了计算载荷的种类、考核点的位置,选取了应力集中系数和低周疲劳设计曲线,确定了主应力差计算的强度准则和疲劳损伤安全准则的计算方法,建立了径向温差及其热应力的计算方法、内压应力和径向温差热应力的合成方法,并形成了满足蒸汽动力装置机动性要求的增压锅炉汽包低周疲劳寿命计算方法。方法的建立,不仅对增压锅炉汽包的设计工作具有指导作用,而且为最终确立增压锅炉汽包低周疲劳寿命计算方法及其相关问题的拓展性研究奠定了基础。     

相关参数对汽轮机低压叶片疲劳寿命的影响

根据汽轮机低压叶片所受载荷的特点，建立了一种基于三维有限元法和改进局部应力应变法的叶片疲劳寿命预测模型。该模型定量考虑了频率的分散性、激振力因子、阻尼、疲劳缺口系数、表面粗造度、腐蚀、表面硬化状态、以及微动磨损等参数对叶片疲劳寿命的影响。给出了计算模型中这些相关参数的选取范围和选取原则。并用实例说明了该模型的可用性，计算也表明叶片疲劳寿命对这些参数的变化很敏感。该研究为叶片的事故分析和设计提供了一个有效手段和工具。图2表6参4     

某型燃气轮机涡轮盘热态超速预应力试验研究

为提高某型燃气轮机涡轮盘使用寿命,采用弹塑性有限元仿真分析及通用斜率公式方法,预测了轮盘残余变形、应力与转速的关系以及预应力处理前后盘心位置低循环疲劳寿命。根据仿真结果确定超转转速后,通过设计的具有轴向补偿功能的预应力处理试验工装,对涡轮盘开展热态160%超速预应力处理试验研究。研究结果表明：采用的分析模型对涡轮盘残余变形预测精度高,轮缘及轮盘内孔残余变形计算结果与试验测量结果相比,误差分别为4.29%和2.50%,并且预应力处理能够显著提升盘心危险位置的低循环疲劳寿命。     

30CrMolV转子钢低循环疲劳寿命估算

对用常规机械性能数据估算低周疲劳寿命进行了尝试,并将估算的结果与试验数据相比较,对各种估算方法的适用性进行了分析。     

浅论材料屈强比与低周疲劳寿命之间的关系

文章通过对IN625、2Cr11Mo1NiWVNbN和1Cr11Co3W3NiMoVNbNB 3种材料不同温度下的高温拉伸力学性能和低周疲劳性能的比较分析,发现室温条件下这3种材料的屈强比和低周疲劳寿命大致有相反的变化趋势,于是进一步通过理论分析,认为对于其他结构材料,这种变化趋势一般也是能够成立的。     

30Cr1Mo1V转子钢低循环疲劳寿命估算

对用常规机械性能数据估算低周疲劳寿命进行了尝试 ,并将估算的结果与试验数据相比较 ,对各种估算方法的适用性进行了分析     

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。     

基于有限元分析的汽轮机转子低周疲劳损耗研究

采用有限元法建立了基于某电厂汽轮机转子温度场和热应力场的数学模型。在对汽轮机的冷态启动、温态启动、热态启动以及滑参数停机4个工况下的瞬态温度场以及热应力场进行模拟分析基础上,确定转子最大热应力点作为监测点,对监测部位的温度与热应力进行了疲劳损耗仿真计算。根据最小二乘法获得转子钢材料的疲劳特性曲线,利用MATLAB进行多项式拟合,获得转子应变与疲劳寿命损耗的函数关系式,求得汽轮机转子启停下的低周疲劳寿命。研究结果表明:该机组累积十年运行条件下形成的疲劳损耗为2. 506%。机组冷态启动过程中,转子承受最大温差与热应力,最大热应力值445 MPa;当温升率由3℃/min提高到4℃/min时,转子的低周疲劳寿命损耗由0. 040%上升到0. 103%,寿命损耗明显增大。     

某涡轮叶片热-机械疲劳寿命预测与试验验证

为了得到某燃气轮机涡轮叶片关键截面的真实寿命,设计并开展了涡轮叶片热-机械疲劳试验,获得了真实寿命数据,并基于试验结果提出了一种涡轮叶片低周疲劳与蠕变疲劳交互的寿命预测方法。首先,采用一维线弹性关系、修正公式以及循环应力应变关系3种名义应力应变处理模型计算获得了名义应变;然后,利用SWT寿命关系式预测模型预测了叶片的热-机械疲劳寿命;再将预测寿命与试验获得的真实寿命进行对比分析。研究表明：对于某型燃气轮机涡轮叶片,基于SWT预测模型的循环应力应变关系方法相比于一维线弹性关系和修正公式法预测精度最高,与试验寿命相比,预测误差在4倍分散带之内。     

燃气轮机涡轮盘强度寿命分析流程研究

涡轮盘是燃气轮机的关键部件,在服役过程中承受着极高的离心载荷、振动载荷和热负荷,极易失效破坏。从流程分析的全局出发,明确了不同模块的输入输出元素,建立了燃气轮机的研发流程构建方法。在此基础上以涡轮盘为研究对象,针对其典型载荷,建立了基于ABAQUS的涡轮盘强度分析流程;针对其典型失效形式,建立了包含多种试验的涡轮盘寿命分析流程;明确了强度分析和寿命分析支撑要素,并分析了要素之间的关联关系。     

汽轮机转子热应力在线监测与疲劳寿命分析

对第三类边界条件转子非稳态导热微分方程,采用有限差分格式分析计算,实时在线监测转子应力变化.采用等效应变法,简化转子多轴应力状态模型,将转子多轴低周疲劳转化为单轴疲劳问题,基于线性损伤累积模型,利用雨流计数法对转子低周疲劳寿命进行了分析.     

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。     

用于非比例载荷下疲劳分析的最大最小循环计数法

研究了最新ASME-Ⅷ-2规范推荐的用于非比例载荷下循环计数的最大最小循环计数法。首先通过定义最大最小循环计数法在应力-应变迟滞回线上的循环路径,赋予了最大最小循环计数法合理的物理意义。然后结合von-Mises损伤准则和Miner线性损伤累积理论,编写了非比例加载下使用最大最小循环计数法进行疲劳循环计数的实用程序,并成功应用该程序实现了对某核电站振动小支管疲劳寿命的预测。对比了非比例载荷下最大最小循环计数法和传统雨流计数法的循环统计结果,表明非比例载荷下最大最小循环计数法统计的等效应力幅值约为雨流法的1.085倍,循环次数约为雨流法的1.478倍。     

某50MW塔式太阳能汽轮发电机组超高压转子低周疲劳寿命损耗研究

以某50MW塔式太阳能汽轮发电机组超高压转子作为研究对象,利用有限元方法计算转子在不同启停机过程中温度场和结构场分布情况,并结合低周疲劳寿命损耗理论评估该超高压转子在整个寿命期内的寿命损耗情况,为设计及机组实际运行提供参考和借鉴.     

基于多轴非线性连续损伤模型的汽轮机转子低周疲劳损伤分析

针对当前汽轮机转子低周疲劳损伤分析存在较大误差的问题,引入了非线性连续损伤力学理论,并结合多轴疲劳损伤的临界面原理,建立了多轴非线性连续损伤累积模型.基于该模型,结合某型船用汽轮机转子典型工况下的瞬态温度场和热应力场的弹塑性有限元分析结果,对复杂应力引起的转子低周疲劳损伤进行分析,并与等效应变法的寿命预测模型和线性损伤累积模型进行了比较.结果表明:基于临界面法的非线性连续损伤累积模型,不仅考虑了多轴复杂应力应变的大小、方向和加载的附加强化效应的影响,而且正确地反映了转子低周疲劳损伤的非线性累积过程,其分析结果更接近于工程实际.