汽轮机转子疲劳-蠕变损伤的非线性损伤力学分析

转子是汽轮机的核心部件,往往要在高温、复杂应力情况下工作,易产生裂纹萌生。除疲劳作用外,蠕变在转子的寿命损耗中也占有相当的比例。一般低周疲劳约占转子总寿命的80%,而蠕变则占转子总寿命的20%。事实上,对汽轮机转子而言,疲劳和蠕变往往是同时发生并存在着相互的作用。该文采用非线性损伤力学模型估算了国产600MW汽轮机高压转子在实际启停功况下的疲劳-蠕变 寿命,考虑了疲劳与蠕变的耦合作用以及多轴应力的影响,并与当前汽轮机疲劳-蠕变寿命估算普遍采用的线性累积损伤理论进行了对比。结果表明:非线性连续损伤力学模型正确地反映了疲劳-蠕变交互作用以及损伤演化的非线性机制,其分析结果比现行理论方法更为准确、可靠。

600MW汽轮发电机组轴系非线性动力学响应分析

采用等参元有限元法建立了国产600MW汽轮发电机组轴系的非线性动力学模型,利用有限元分析程序ADINA对某国产600MW汽轮发电机组轴系的非线性动力学响应进行了分析和计算。在计算中通过ADINA程序提供的用户接口,考虑了滑动轴承的非线性油膜力,并与线性动力学分析计算结果进行了比较,计算结果表明,利用ADINA程序结合非线性动力学理论对大型实际机组轴系进行非线性动力学分析和计算是必要的和可行的。从而为大型实际机组轴系进行非线性动力学稳定性分析和优化设计提供了依据。

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。

汽轮机转子疲劳强度理论研究现状与展望

对目前汽轮机转子疲劳强度理论的研究现状进行了综述,分析了汽轮机转子疲劳强度理论的局限性和存在的问题,并对当前的损伤力学理论进行了简要的介绍,阐述了将损伤力学理论应用于转子疲劳强度分析的优越性。最后,就汽轮机转子疲劳强度的损伤力学研究进行了展望。

碰摩转子动力学特性的有限元分析

采用有限元方法对转子结构进行动力学建模,把碰摩作为力边界条件来处理,并对转子的碰摩进行了仿真分析。结果表明:将碰摩简化为碰摩力边界条件施加到转子有限元模型中进行转子碰摩分析,方便、有效,可推广到高维实际转子系统的碰摩分析。转子结构的碰摩具有较强的非线性,并表现出复杂的振动形式。当转子发生严重碰摩时,转子振动表现出混沌运动的一些特征。