白山發(fā)電廠水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架疲勞與斷裂分析.pdf

1、摘要本文在試驗的基礎(chǔ)上，采用理論公式和有限元計算兩種方法，對白山電站2#機(jī)組轉(zhuǎn)子支架翼板裂紋問題進(jìn)行了研究。先，根據(jù)試驗得到轉(zhuǎn)子支架翼板材料的機(jī)械性能和疲勞斷裂特性參數(shù)，利用多單元結(jié)構(gòu)分析軟件系統(tǒng)一ALGOR有限元分析程序，在不同載荷和工況下，對轉(zhuǎn)子支架進(jìn)行了強(qiáng)度計算。由此出發(fā)，采用傳統(tǒng)疲勞強(qiáng)度理論建立SN關(guān)系曲線，然后根據(jù)疲勞累積損傷公式Miner公式，估算出多種交變載荷同時作用時支架翼板的疲勞壽命。為判斷支架翼板通風(fēng)孔轉(zhuǎn)角處裂紋發(fā)生

2、突發(fā)斷裂的可能性，又從應(yīng)力分析的結(jié)果出發(fā)，通過斷裂力學(xué)中的彈塑性斷裂準(zhǔn)則一COD準(zhǔn)則的計算與判別，再經(jīng)過有限元計算校核，認(rèn)為在目前的載荷水平下，結(jié)構(gòu)不會發(fā)生一次性破裂。因為支架翼板己成為含裂紋體，在交變載荷的作用下，裂紋會逐漸擴(kuò)展直至最終破裂本文采用斷裂力學(xué)中研究裂紋擴(kuò)展速率的Paris公式來分析裂紋的擴(kuò)展過程與壽命，并用有限元理論方法進(jìn)行了校核。凈后，針對現(xiàn)場實際”“和本文的”論”析，給出幾”可”的加強(qiáng)方案，并提出可供優(yōu)先選擇的方案于

3、關(guān)鍵詞Miner公式疲勞壽命COD準(zhǔn)則裂紋擴(kuò)展速率交變載Thereisnooccurrenceofsuddenfractureforthestructureatpresentloadingconditions.Sincethereexistcracksinthewingplateofrotorspiderthecrackswillpropagategraduallyunderanalternativeloadandleadstothef

4、ailureofstructurefinally.ThepropagatingprocedurewasinvestigatedusingParisformulawhichwasusedtostudythepropagatingrateofcracksinthefracturemechanicsandanalyzedbyFEM.Finallyanumberofstiffingstrategieswassuggestedwiththecon