过热器对空排气管座泄漏原因分析

本文介绍了锅炉过热器对空排气管路的结构,以及排气管座开裂的宏观特征,从管座的结构、工作环境等方面进行了应力分析,分析认为该管座开裂的主要原因是振动疲劳应力及热应力的长期作用所致。并根据现场实际情况制定切实可靠的换管工艺方案。     

基于流固耦合方法的排气管低周热疲劳分析

针对某6缸发动机高镍铸铁排气管在试验过程中出现的裂纹故障,基于流固耦合方法,利用有限元分析软件对故障排气管进行温度场、应力场和低周热疲劳计算分析.计算结果表明,排气管应力幅值较大区域和低周热疲劳计算寿命较低区域均与试验过程中发生的裂纹故障位置相吻合;冷热冲击工况下较大应力幅值产生的塑性应变是造成排气管热疲劳的主要原因....     

船用天然气发动机废气旁通波纹管开裂故障失效分析

针对某型船用天然气发动机300 h耐久试验中,废气旁通阀后波纹管多次发生开裂失效故障,对波纹管部件进行材料理化分析,补偿量设计校核和应力仿真计算以分析失效原因。结果表明:波纹管装配偏差、热膨胀超过补偿范围以及长期运行振动导致波峰和波谷等薄弱处应力超过许用应力,产生微裂纹,进而导致疲劳开裂。据此提出了相应的改进措施。     

某轻型客车排气系统振动传递路径分析

某轻型客车存在车内噪声大、振动比较剧烈的问题。车辆怠速时,后排区域噪声明显;车辆缓加速时,在某些转速下存在共振噪声。前期已通过试验,排除了动力总成悬置的影响。对可能产生的噪声来源——排气管吊挂,采用传递路径分析方法,通过采集与分析实车运行工况数据、测试从排气管吊挂至车内的噪声与振动频率响应函数,计算了各排气管吊挂输入的振动激励能量在整个问题中所占的比重,确定了排气管吊挂是导致车辆后排区域噪声和振动大的主要原因,并确定了对车内噪声与振动贡献最大的排气管吊挂位置。     

船用柴油机三层壁水套排气管衬管故障分析与优化

针对某船用柴油机三层壁水套排气管内部衬管开裂的故障，对其进行结构优化，将原有的不锈钢冲压衬管改为铸造衬管，同时通过螺栓将衬管固定在水套排气管上。基于热机耦合方法，采用Abaqus软件对衬管进行温度场和低周疲劳分析，并对优化后的铸造衬管结构进行仿真验证。结果表明：优化后的衬管安装更加方便，且仅有一段衬管存在低风险，最低低周疲劳循环可达5 275次；优化方案有效地解决了柴油机三层壁水套排气管衬管开裂的问题，提高了柴油机的可靠性。     

某型燃机支承环故障诊断分析及改进措施

针对某型燃气轮机支承环在试验过程中发生断裂、掉块故障,分别进行了强度计算、振动模态分析、低循环疲劳寿命分析以及断口分析。综合分析结果表明：支承环故障属于高低周复合疲劳;焊缝和螺纹处应力集中导致应力过大而开裂;采取把周向焊缝取消,将月牙板和罩壳一体设计及降低应力集中等措施,排除故障。     

基于热机耦合的气缸盖强度分析

气缸盖在工作过程中受载复杂,包括装配载荷、热载荷和爆压载荷.因此,在有限元分析中需要采用热机耦合的方法才能得到可靠的计算结果.针对耐久性试验中出现的缸盖开裂问题,采用热机耦合方法计算分析了缸盖的温度场、应力场和高周疲劳安全系数.计算结果表明,缸盖确实因存在疲劳安全系数不足而导致开裂.     

风力发电机组部件疲劳损伤预估及在线预测应用研究北大核心CSCD

由于振动或者外部自然环境的影响,风力发电机组在运行过程中所承受的载荷不确定,导致风力发电机组疲劳问题很复杂。文章基于雨流计数法和Palmgren-Miner线性累积损伤理论,对在役机组各部件的疲劳损伤预估计算。结合机组实际运行数据和部件疲劳损伤的预估值,采用神经网络算法和K-Fold算法建立预测模型,利用该模型可有效预测同一风场其他非标杆机组的部件损伤。结果表明,疲劳损伤的预测误差精度可控制在3%以内,为及时调整相关控制参数和控制策略提供了可靠的依据,进而保证机组运行的稳定性,使风机达到最佳的疲劳寿命。     

焊接油底壳开裂问题研究及优化设计

在发动机耐久试验过程中,某大型柴油机油底壳挡板焊缝处发生开裂,造成油底壳漏油故障。采用瞬态动力学仿真计算、振动测试等方法对油底壳进行分析研究。研究结果表明,焊缝的应力幅超出许用限值、焊接处振动大是造成油底壳开裂的主要原因。通过改变油底壳外形结构、增加加强筋的方式来提高油底壳侧壁刚度,以降低油底壳挡板焊缝处的应力幅和焊接位置的振动水平。改进后的油底壳通过验证试验,未发生开裂故障,说明改进措施有效。     

汽油增压发动机排气歧管隔热罩开裂故障分析

某四缸汽油增压发动机在搭载某款SUV整车耐久试验过程中,排气歧管隔热罩出现开裂现象,通过分析此隔热罩的共振特性、应用环境、疲劳因素,结果表明隔热罩开裂不是由共振原因,而是由于起筋处疲劳应力超过了其材料的屈服极限,在整车耐久变工况的冷热冲击下受排气歧管热膨胀量变化,产生撕裂。通过对比标杆机隔热罩筋结构,采用消减起筋位置应力,根据整车试验标准计算失效时间及CAE中的疲劳因子分析进行校正方案设计,整改后通过整车耐久试验。     

船用柴油机缸盖疲劳破坏有限元分析及改进

针对某船用大功率柴油机缸盖在液压平台试验中的疲劳破坏问题,建立了被试组件离散模型,并进行了结构疲劳强度有限元分析。分析表明:缸盖内部区域结构强度相对薄弱,进排气道圆角处出现应力集中,在承受交变载荷时应力幅过大,容易出现裂纹。结合仿真分析结果,提出了缸盖结构优化方案,并进行了疲劳试验。试验结果表明:改进方案有效提高了该型缸盖的疲劳强度。     

Probabilistic life assessment of chest vale under thermal stresses

After 23 yr of service, several circular fatigue cracks have been discovered at the bottom of the chest valve chamber in the actual (in existence) power station high pressure piping. Finite element analyses of transient thermal stresses, caused by power station startup, are carried out in this paper. The calculation results show good agreement between the theoretical locations of the maximum stresses and the actual locations of the cracks. There is also good agreement between theoretical evaluation and actual service life. A probabilistic approach to service life assessment is performed by assuming that the temperature change and fatigue properties of the chest valve material are distributed randomly. The idea of machining out of the cracks is examined here. Machining enables us to extend the power station component's life service.     

某柴油机曲轴扭振合成应力控制计算分析

针对某新型柴油机轴系扭振计算中曲轴扭振附加应力过大问题,对激励进行分析并开展扭转振动计算;尝试采取不同途径消减过大扭振合成应力。得到如下结论:当今柴油机强化指标不断提高,而CCS推荐的气体激励简谐分量幅值相对偏小,从安全角度出发,扭转振动计算时应按照柴油机厂提供的激励数据进行。共振区域的过大振动应力可通过确定主要贡献的谐次分量,调整节点位置部件参数的方法来消减;非共振区域的过大振动属正常的振动响应,可通过增强曲轴的抗扭振疲劳强度来适应,但其可行性应综合考虑柴油机设计因素。     

柴油机排烟管在振动条件下的强度分析

由于柴油机结构的复杂性,在对其一些主要零部件进行强度分析时,采用传统的力学方法只能近似地反映其受力状况以及变形情况,远不能满足进一步分析的需要。而运用有限元法则可以大大地改善这种情况,本文运用有限元法针对某型柴油机排烟管由于振动引起的应力进行了探究,为分析在振动条件下零部件的强度提供了一种方法和途径。     

排气管路不同激励源模态试验分析的比较

以CCPP燃气轮机排气管路为研究对象，对采用激振器激励和力锤激励两种不同激励方式的模态试验进行比较分析。结果表明:两者得到的模态结果不完全相同。这是由于激振器及响应传感器等通常会对被测结构产生影响，特别是对轻质结构的影响较大。因此，对于文中所述的管路以及类似薄壁结构更推荐采用重锤轻敲的力锤法进行模态测试。     

柴油机连杆疲劳试验的数值模拟研究

结合某型柴油机连杆疲劳强度测试试验与结果分析,主要运用三维有限元数值计算方法和疲劳寿命预测理论,采用Abaqus有限元计算软件和FE-Fatigue疲劳寿命预估软件,对连杆疲劳耐久性试验进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与虚拟疲劳寿命预估结果,表明基于材料S-N曲线的疲劳寿命预估方法,在一定程度上能够对疲劳试验中连杆破坏的薄弱部位和疲劳寿命进行模拟与预测。最后,对影响连杆疲劳试验测试结果的一些主要因素做了进一步模拟与分析。     

Fracture assessment of dented pipes with cracks and reliability-based calibration of safety factor

Mechanical damage, including dents and cracks to pipes, occurs frequently, mainly caused by operational activities and fabrication errors. Structural assessment of dented pipes with cracks is of importance, but reliability-based assessment is necessary to properly account for the uncertainties invloved. This paper proposes a new methodology for calculating the fracture strength of dented pipes with cracks. Comparisons between the predicted fracture strength based on the presented approach and test results are made and good agreement is observed. A fracture reliability model of dented pipes with cracks is predicted. Fracture reliability analysis of a damaged pipe is performed based on a design example and detailed parameter studies are also conducted. Calibration of the safety factor based on the reliability methods is carried out.     

Effect of vibration loading on the fatigue life of part-through notched pipe

A systematic experimental and analytical study has been carried out to investigate the effect of vibration loading on the fatigue life of the piping components. Three Point bend (TPB) specimens machined from the actual pipe have been used for the evaluation of Paris constants by carrying out the experiments under vibration + cyclic and cyclic loading as per the ASTM Standard E647. These constants have been used for the prediction of the fatigue life of the pipe having part-through notch of a/t = 0.25 and aspect ratio (2c/a) of 10. Predicted results have shown the reduction in fatigue life of the notched pipe subjected to vibration + cyclic loading by 50% compared to that of cyclic loading. Predicted results have been validated by carrying out the full-scale pipe (with part-through notch) tests. Notched pipes were subjected to loading conditions such that the initial stress-intensity factor remains same as that of TPB specimen. Experimental results of the full-scale pipe tests under vibration + cyclic loading has shown the reduction in fatigue life by 70% compared to that of cyclic loading. Fractographic examination of the fracture surface of the tested specimens subjected to vibration + cyclic loading have shown higher presence of brittle phases such as martensite (in the form of isolated planar facets) and secondary micro cracks. This could be the reason for the reduction of fatigue life in pipe subjected to vibration + cyclic loading.     

发动机试验房间的设计与研究

论述了一种新型的发动机集成式试验房间的设计和研究。主要涉及房间结构的整体型式设计,通排风量及房间大小计算、减振降噪分析计算以及排烟系统的设计选型等。实际应用表明:所设计的集成式试验房间合理可行。