本发明专利技术涉及应急柴油机振动疲劳寿命分析方法、装置和电子设备，包括：采集应急柴油机的现场实测数据；根据现场实测数据和应急柴油机的部件信息进行建模，获得应急柴油机有限元模型；基于应急柴油机有限元模型进行计算，获得应急柴油机的关键部件振动模态；根据关键部件振动模态和现场实测数据对应急柴油机进行振动疲劳分析和寿命评估。本发明专利技术可以根据应急柴油机的现场实测数据进行建模，并通过所建立的模型进行计算得到关键部件振动模态，基于关键部件振动模块和现场实测数据实现应急柴油机的振动疲劳分析和寿命评估，既解决了仅依据测振数据进行定性评估的局限性，也避免因只依据设备管理经验无法全面识别应急柴油机潜在风险区域的问题。险区域的问题。险区域的问题。
【技术实现步骤摘要】
应急柴油机振动疲劳寿命分析方法、装置和电子设备
[0001]本专利技术涉及柴油机的
，更具体地说，涉及一种应急柴油机振动疲劳寿命分析方法、装置和电子设备。
技术介绍
[0002]应急柴油机作为核电厂应急设备，其可靠性及可用性常常会影响到机组的发电时间。柴油机上遍布油气管道，容易随设备本体振动产生疲劳损伤造成缺陷。对这些缺陷的处理，允许的时间非常短，需要判断应急柴油机在此类缺陷下，是否具备继续运行的条件，而判断的一个重要依据为工程评价结果。
[0003]受限于应急柴油机设计资料的缺少，对应急柴油机的缺陷评价常常需要非常长的时间。因此，很有必要建立一套柴油机振动疲劳评估方法，提前对应急柴油机的危险位置进行预判以及预评估，从而可以在需要评估时，缩短评价时间，同时也可以为日常生产中对应急柴油机的日常维护给出更多的指引，减少设备疲劳损伤事故的发生。
[0004]目前针对柴油机振动疲劳分析还没有成熟技术方案，主要是通过振动测量和分析，对柴油机振动和强度进行评估，进而对柴油机振动相关的缺陷进行研究，识别关键敏感设备缺陷，最终提出异常振动治理方案和改进措施。具体的方案为：通过振动水平测量，结合设备管理经验识别振动风险位置，然后结合测振数据对振动原因进行分析，确定异常振动的原因，进而根据所确定的原因进行改善。
[0005]然而，上述方案存在以下问题：
[0006]1、对测振数据的使用仅限于振动水平大小的定性评估，未能结合结构本身振动特性进行深入评估；
[0007]2、对于设备风险位置的识别主要依据设备管理经验，无法直观地对振动疲劳风险区域进行识别，无法全面识别潜在风险区域；
[0008]3、无法对风险区域的疲劳使用寿命进行预估。
技术实现思路
[0009]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种应急柴油机振动疲劳寿命分析方法、装置和电子设备。
[0010]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应急柴油机振动疲劳寿命分析方法，包括以下步骤：
[0011]采集应急柴油机的现场实测数据；
[0012]根据所述现场实测数据和所述应急柴油机的部件信息进行建模，获得应急柴油机有限元模型；
[0013]基于所述应急柴油机有限元模型进行计算，获得所述应急柴油机的关键部件振动模态；
[0014]根据所述关键部件振动模态和所述现场实测数据对所述应急柴油机进行振动疲
劳分析和寿命评估。
[0015]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述采集应急柴油机的现场实测数据包括：
[0016]对所述应急柴油机进行三维扫描，获得所述应急柴油机的几何模型；
[0017]对所述应急柴油机进行振动特性测量，获得所述应急柴油机的振动特性数据；
[0018]对所述应急柴油机进行振动激励测量，获得所述应急柴油机的振动激励时程；
[0019]所述应急柴油机的几何模型、所述应急柴油机的振动特性数据和所述应急柴油机的振动激励时程为所述应急柴油机的现场实测数据。
[0020]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述方法还包括：
[0021]在获得所述应急柴油机有限元模型后，基于所述应急柴油机有限元模型进行振动特性分析，获得所述应急柴油机的振动模态；
[0022]将所述应急柴油机的振动特性数据与所述应急柴油机的振动模态进行比对；
[0023]若所述应急柴油机的振动模态中的特性数据与所述应急柴油机的振动特性数据相同，则判定所述应急柴油机有限元模型验证通过；
[0024]若所述应急柴油机的振动模态中的特性数据与所述应急柴油机的振动特性数据不相同，则判定所述应急柴油机有限元模型验证不通过。
[0025]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述根据所述关键部件振动模态和所述现场实测数据对所述应急柴油机进行振动疲劳分析和寿命评估包括：
[0026]根据所述关键部件振动模态和所述现场实测数据进行响应谱分析，获得所述响应谱分析结果；
[0027]根据所述响应谱分析结果并结合所述应急柴油机的经验数据，确定所述应急柴油机的危险位置；
[0028]根据所述应急柴油机的振动激励时程对所述应急柴油机的危险位置进行振动疲劳分析和寿命评估。
[0029]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述根据所述应急柴油机的振动激励时程对所述应急柴油机的危险位置进行振动疲劳分析和寿命评估包括：
[0030]将所述应急柴油机的振动激励时程进行转化处理，获得振动功率谱密度；
[0031]根据所述振动功率谱密度进行振源识别，获得振源；
[0032]根据振动机理识别出所述应急柴油机的关键支撑；
[0033]基于所述关键支撑对所述危险位置进行解耦处理后，建立局部简化有限元模型；
[0034]根据所述局部简化有限元模型和所述振源进行单点或者多点激励功率谱分析，获得置信度为3σ的等效应力；
[0035]根据所述置信度为3σ的等效应力进行振动疲劳分析和寿命评估。
[0036]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述根据所述置信度为3σ的等效应力进行振动疲劳分析和寿命评估包括：
[0037]若所述置信度为3σ的等效应力小于疲劳极限值，则判定不需要进行寿命评估；
[0038]若所述置信度为3σ的等效应力大于所述疲劳极限值，则判定需要进行寿命评估。
[0039]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述方法还包括：
[0040]若判定需要进行寿命评估，则采用随机振动疲劳寿命分析的三区间法计算危险位
置的疲劳寿命。
[0041]在本专利技术所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法中，所述方法还包括：
[0042]根据所述危险位置的疲劳寿命，结合设备运行周期，判断所述危险位置的疲劳分析是否通过；
[0043]若不通过，则对疲劳分析不通过的危险位置进行疲劳裂纹扩展分析和快速断裂分析。
[0044]本专利技术还提供一种应急柴油机振动疲劳寿命分析装置，包括：
[0045]现场数据采集单元，用于采集应急柴油机的现场实测数据；
[0046]建模单元，用于根据所述现场实测数据和所述应急柴油机的部件信息进行建模，获得应急柴油机有限元模型；
[0047]计算单元，用于基于所述应急柴油机有限元模型进行计算，获得所述应急柴油机的关键部件振动模态；
[0048]振动疲劳评估单元，用于根据所述关键部件振动模态和所述现场实测数据对所述应急柴油机进行振动疲劳分析和寿命评估。
[0049]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器通过调用所述存储器中存储的所述计算机程序，执行如上所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法的步骤。
[0050]实施本专利技术的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法、装置和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应急柴油机振动疲劳寿命分析方法，其特征在于，包括以下步骤：采集应急柴油机的现场实测数据；根据所述现场实测数据和所述应急柴油机的部件信息进行建模，获得应急柴油机有限元模型；基于所述应急柴油机有限元模型进行计算，获得所述应急柴油机的关键部件振动模态；根据所述关键部件振动模态和所述现场实测数据对所述应急柴油机进行振动疲劳分析和寿命评估。2.根据权利要求1所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法，其特征在于，所述采集应急柴油机的现场实测数据包括：对所述应急柴油机进行三维扫描，获得所述应急柴油机的几何模型；对所述应急柴油机进行振动特性测量，获得所述应急柴油机的振动特性数据；对所述应急柴油机进行振动激励测量，获得所述应急柴油机的振动激励时程；所述应急柴油机的几何模型、所述应急柴油机的振动特性数据和所述应急柴油机的振动激励时程为所述应急柴油机的现场实测数据。3.根据权利要求2所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法，其特征在于，所述方法还包括：在获得所述应急柴油机有限元模型后，基于所述应急柴油机有限元模型进行振动特性分析，获得所述应急柴油机的振动模态；将所述应急柴油机的振动特性数据与所述应急柴油机的振动模态进行比对；若所述应急柴油机的振动模态中的特性数据与所述应急柴油机的振动特性数据相同，则判定所述应急柴油机有限元模型验证通过；若所述应急柴油机的振动模态中的特性数据与所述应急柴油机的振动特性数据不相同，则判定所述应急柴油机有限元模型验证不通过。4.根据权利要求2所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法，其特征在于，所述根据所述关键部件振动模态和所述现场实测数据对所述应急柴油机进行振动疲劳分析和寿命评估包括：根据所述现场实测数据，将振动激励时程转为响应谱，结合所述关键部件振动模态进行响应谱分析，获得所述响应谱分析结果；根据所述响应谱分析结果并结合所述应急柴油机的经验数据，确定所述应急柴油机的危险位置；根据所述应急柴油机的振动激励时程对所述应急柴油机的危险位置进行振动疲劳分析和寿命评估。5.根据权利要求4所述的应急柴油机振动疲劳寿命分析方法，其特征在于，所述根据所述应...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚博维，陈光毅，章贵和，刘攀，金挺，熊光明，
申请(专利权)人：广东核电合营有限公司岭澳核电有限公司岭东核电有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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