【技术实现步骤摘要】
一种基于有限元模型的汽轮机转子蠕变损伤实时计算方法
本专利技术涉及汽轮机转子蠕变损伤计算与评估领域，特别是涉及有限元数值计算方法和多元回归实时计算方法。
技术介绍
转子是汽轮机机组的核心部件，通常运行在高温高压的恶劣工作条件，容易产生裂纹，金属材料会出现损伤。转子的损伤主要包括低周疲劳损伤和高温蠕变损伤，低周疲劳损伤和高温蠕变损伤对转子产生的作用是耦合的，在机组实际运行中有必要考虑到两类损伤的耦合作用。金属材料的蠕变损伤主要是指长期高温环境下，塑性应变逐渐变大的现象。转子金属材料一般是低碳合金钢，当汽轮机机组进入平稳状态后，各类热工参数逐渐稳定，热应力变化较小，其损伤形式由低周疲劳损伤过渡到高温蠕变损伤。危害主要体现在，由于金属蠕变损伤的累积，转子部件发生过量的塑性变形而无法使用；或者蠕变进入到加速发展阶段，材料会发生蠕变破裂，导致严重的安全事故。因此，对于汽轮机机组，尤其是最昂贵的转子部件，需要进行连续的、实时的、高精度的蠕变损伤计算。现有技术中，既有单独计算高温蠕变损伤的方法，也有考虑疲劳-蠕变耦合情况的方法，例如非线性力学方法、数值计算法等，这类方法理论基础...
【技术保护点】
1.一种基于有限元模型的汽轮机转子蠕变损伤实时计算方法，其特征在于，所述方法包括：通过有限元分析软件计算转子的温度场和应力场；提取关键部位的温度和应力数据；将蠕变损伤计算相关的温度、压力、转速以及应力数据进行归一化处理；采用多元回归方法建立蠕变应力实时计算模型；解析并拟合应力‑损伤函数关系，实时计算蠕变损伤；建立蠕变损伤实时计算系统结构。
【技术特征摘要】
1.一种基于有限元模型的汽轮机转子蠕变损伤实时计算方法，其特征在于，所述方法包括：通过有限元分析软件计算转子的温度场和应力场；提取关键部位的温度和应力数据；将蠕变损伤计算相关的温度、压力、转速以及应力数据进行归一化处理；采用多元回归方法建立蠕变应力实时计算模型；解析并拟合应力-损伤函数关系，实时计算蠕变损伤；建立蠕变损伤实时计算系统结构。2.根据权利要求1所述的转子蠕变损伤实时计算方法，其特征在于，通过有限元分析软件计算汽轮机转子的温度场和应力场，边界条件具体为：(1)转子外叶轮外表面与蒸汽对流换热，为第三类边界条件：其中，r为转子径向参量；r0为表面半径；h为蒸汽与转子换热系数；Tf为蒸汽温度。(2)转子与轴承润滑油接触部位可认为是第一类边界条件，即温度与润滑油温相等:(3)转子两端忽略转子热流密度，边界条件表示如下：其中，Γ表示转子中心及两端边界，q为热流密度。(4)应力场计算时对转子固定点部位进行零位移约束具体为：u|z＝0＝0。3.根据权利要求1所述的转子蠕变损伤实时计算方法，其特征在于，将蠕变损伤计算相关的温度、压力、转速以及应力数据进行归一化处理具体为：其中max为原始样本数据的最大值，min为原始样本数据的最小值，x*为归一化后的数值，x为归一化前的数值。4.根据权利要求1所述的转子蠕变损伤实时计算方法，其特征在于，采用多元回归方法建...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。