舰用汽轮机转子始裂寿命研究

对转子裂纹形成寿命(始裂寿命)进行研究,为汽轮机转子的设计提供支撑,比较已建立的转子始裂寿命估算模型。在此基础上以某型舰用转子材料34Cr Ni Mo钢为实例,采用间接评价法进行计算并作出转子的表面均不会有裂纹萌生可能的分析,证明某型舰用转子材料选用合理。     

船用汽轮机转子疲劳裂纹扩展寿命分析

分析汽轮机转子疲劳裂纹扩展寿命各种随机变量的统计分布规律和参数估计,给出计算裂纹扩展寿命的Monte-Carlo模拟仿真过程,运用Miner法则分析循环载荷下的疲劳裂纹扩展寿命评估方法,以某型转子的计算实例证明概率断裂力学方法的有效性。     

破损舰体结构疲劳裂纹扩展及剩余寿命研究

采用预制缺口的907A钢平板结构试样进行拉伸疲劳载荷试验,得到了拉伸疲劳载荷作用下平板结构破口裂纹扩展规律.采用奇异单元法计算了相应试件的裂纹尖端应力强度因子,利用Paris准则得出裂纹扩展速率与应力强度因子的关系式.提出了破损舰体结构的疲劳裂纹扩展模型,用于估算破损舰船结构在波浪中航行时的裂纹扩展分析和剩余寿命预报.通过某型舰算例验证了文中试验计算方法的合理性.     

基于平均应变能密度准则的裂纹断裂扩展特性分析

考虑裂纹尖端应力场常数项T应力对裂纹断裂特性的影响,对平均应变能密度准则进行修正,建立混合型裂纹扩展条件计算式。在此基础上,系统分析常数项T应力对Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅰ-Ⅱ混合型裂纹断裂判据的影响。结果表明,常数项T应力降低了材料裂纹起裂阻力,且参数|Bα|越大裂纹断裂极限值越低,|Bα|相同时,正T应力要比负T应力更容易发生断裂。基于修正平均应变能密度准则,预测双轴疲劳载荷作用下平板表面Ⅰ型裂纹扩展寿命。结果表明,考虑常数项T应力影响后的疲劳裂纹扩展寿命约为传统疲劳裂纹扩展寿命的49%。     

钢纤维混凝土Ⅰ型破坏断裂分析

钢纤维混凝土是拉应力敏感材料,在外荷载作用下,裂纹端部会产生微裂纹形成微裂区。这一特征使线弹性断裂力学不能直接分析钢纤维混凝土的断裂。同时钢纤维混凝土开裂后,钢纤维在开裂区通过提供拉应力,限制裂纹的扩展。针对钢纤维混凝土这两个特征,本文用理论和实验的方法,对钢纤维混凝土I型断裂的裂纹产生和裂纹扩展进行了研究,并得到可用有效裂纹长度代替真实裂纹长度和用闭合力等效钢纤维阻裂作用的结论。最后用线弹性断裂力学方法计算钢纤维混凝土I型断裂的临界应力强度因子和钢纤维拉应力。     

某舰用燃机高压涡轮压气机转子传递矩阵建模

利用有限元法推导某舰用燃气轮机高压涡轮压气机转子的传递矩阵,并建立转子的多体系统传递矩阵模型。通过算例证明,该方法计算准确,为用有限元法和多体系统传递矩阵法求解燃气轮机转子学问题提供了新思路。     

陶瓷基自修复材料在某型舰用柴油机上的应用研究

文章运用多种监测技术,综合评价陶瓷基自修复材料应用于某型舰用柴油机后的性能状况,发现陶瓷基自修复材料能有效减缓柴油机摩擦副的磨损,改善柴油机性能,而不对柴油机润滑油粘度产生不良影响。陶瓷基自修复材料在舰用柴油机上具有良好的应用前景。     

大型港口机械金属结构件疲劳失效分析

用裂尖强度极限作为临界条件，给出了计算裂纹扩展寿命的算式，为确定大型港口机械金属结构件的巡检周期提供了科学依据。     

数据挖掘在陆用锅炉-汽轮机装置中的应用及对舰船蒸汽动力装置的启示

某型试验训练平台舰采用增压锅炉-汽轮机装置作为全舰主动力。由于该型舰的入役在我国船舶领域尚属首次,在其运行管理中缺乏可资借鉴与参考的信息。文中从舰用动力装置集散式控制系统DCS这一角度出发,概述了陆地火电站锅炉-汽轮机领域利用数据挖掘技术结合DCS系统丰富的运行数据进行机组及设备的性能监测和状态重构的应用,通过比较陆用锅炉-汽轮机装置与舰用型的异同点,为舰用增压锅炉-汽轮机装置的运行管理提供了一个有重要实际应用价值的研究方向。     

舰船锅炉汽水联箱的结构可靠性分析

本文在《压力容器缺陷评定规范》的基础上,进一步考虑材料性能不确定性和使用环境随机性的影响,用结构可靠性研究方法对含大量裂纹的某舰船锅炉汽水联箱进行安全性分析,给出其可靠度指标及失效概率,并用Monte-Carlo方法预测了裂纹扩展寿命,为正确确定汽水联箱的运行管理方式及合理的检修间隔期提供了重要的技术依据。     

一种减少涡轮压缩机中高速永磁机损耗的设计方法

讨论了一种减少涡轮压缩机中高速永磁机损耗的设计方法,尤其强调了转子支撑套材料选择的影响。选择了两种拓扑结构的高速永磁机：转子支撑套材料为铬镍铁合金的高速永磁机和转子支撑套材料为碳纤维或环氧酯的高速永磁机,运用二维有限元法和分析场分析法比较了两种不同高速永磁机计算所得的转子损耗值。结果表明,在转子损耗值方面,转子支撑套材料为碳纤维或环氧酯的高速永磁机要优于铬镍铁合金型高速永磁机。     

Fatigue crack growth rates of rotor steel at elevated temperatures

Low fatigue samples were obtained from the outer edges of rotor steel （30CrlMolV） which had operated under different temperatures conditions. Based on this data, the effects of temperature on fatigue crack growth rates were investigated. This paper presents a derivation of the superposition expression of two natural logarithms governing crack growth rates and also discusses the relationship between a material’s constants and temperature. These results can provide experimental and theoretical references for fatigue life design of rotor steel in steam turbines.     

陀螺转子形状及变形分析和对陀螺性能的影响

介绍了新型陀螺仪转子的一些结构特性和材料组成。分析了会引起转子表面形变的几种因素,利用小波有限元方法根据工作环境对陀螺转子进行了离心变形、温度变形、压力变形以及这三种载荷下的耦合变形进行了仿真分析,分别给出了转子的形变分布矢量图。提出由于光子压力而产生的变形但没有定量分析,最后分析了由于转子的变形的而使转子表面不规则对陀螺性能产生的负影响,可以用这些参数来预测陀螺漂移性能,也可以通过数学方法来补偿由于转子表面形变而带来的干扰力矩,也为转子的设计和进一步优化提供了重要的参考依据。     

舰用汽轮机高压转子换热边界条件的确定

该文依据某汽轮机高压缸设计参数作变工况计算,获得各种转速下转子各部位的蒸汽参数,并由此得到各部位的换热系数,所得结果可用于转子的动态温度场和应力场计算以及疲劳寿命预测。     

某型燃气轮机低压压气机转子模态及动力学分析

采用CAD/CAE综合分析方法,基于实体模型,应用网格划分软件Hypermesh,建立某型燃气轮机低压压气机转子的有限元模型.利用数值仿真软件求解转子的固有频率和弯曲振型、临界转速以及稳态不平衡响应.计算结果表明转子具有良好的整体结构刚度,一阶临界转速安全系数合理.动力学分析结果表明,在压气机的设计及制造工艺中需要对转子第4级的平衡工作以及此处附近转鼓的结构强度给予一定重视.     

Analysis of deformation of rotor and influence on the performance of gyro based on B-spline wavelet FEM

Some construct characteristics and composing material of the new Gyro＇ s rotor are introduced. Some factors resulting in deformation of the rotor surface are analyzed. Under different loads such as the fo,＇ce of deflecting center, the change of temperature, the fo,ce of pressure and couple factors, the deformation of rotor is analyzed with the wavelet finite element simulation software. The vector distributing map of rotor reformation is given. The deformation resulting from the pressure force of photon is studied. Finally, the influence on Gyro＇ s performance because of anomalous surface of rotor due to deformation of rotor is researched and the result is useful to forecast the performance of the drift of gyroscope. The disturbing moment resulting from the deformation of rotor can be compensated using the mathematic method, and provides an important reference for both design and optimization of the rotor.     

船用汽轮机高压转子动态应力扬计算

建立了某型汽轮机高压转子的完整计算模型,采用自动增量非线性通用有限元程序ADINA/ADINAT,计算在启停和变速变向过程中转子的瞬态温度场和应力场,给出了应力-时间曲线。所得结果可用于转子疲劳寿命预测。     

感应电机转子断条故障诊断方法研究进展

转子发生断条故障后,电机的电流信号中将会出现故障特征频率分量。而基于定子电流信号分析的故障诊断方法可以做成非侵入式,结构简单,数据采集方便,因此是该方向研究的热点。总结了近年来基于定子电流信号分析的转子故障诊断方法,并对进一步的研究进行了展望。     

离心力作用下涡轮转子的径向变形

为了便于进一步研究叶顶间隙变化规律以及对轮盘和叶片进行强度计算,文章建立了在离心力作用下燃气轮机涡轮转子的径向变形模型。定性分析和定量计算了在不同转速和不同材料的弹性模量下,离心力对转子径向伸长量的影响。并分析了叶片离心力对轮盘变形影响的大小。所得结果表明,离心力引起的转子伸长量正比于转速的二次方;伸长量的变化率正比于转速和角加速度的乘积;且相对于叶片的径向伸长量而言,轮盘的径向变形量更为显著;叶片离心力作用在对轮盘径向变形的作用中占有一定比重;随着轮盘弹性模量增加,离心力引起的转子伸长量减小。