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1、第2期No.22017年6月DONGFANGTURBINEJun.2017DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2017.02.009基于线性损伤理论的筒形缸红套环蠕变损伤累积研究赵仕志,刘东旗,陈铁宁,张明(东方汽轮机有限公司,四川德阳,618000)摘要:红套环筒形缸在大功率汽轮机中使用越来越广泛,随着机组参数的升高,红套环不可避免地处于蠕变状态。合理确定红套环的初始紧力,检修周期以及保证运行的安全可靠性都必须考虑蠕变效应,但是针对红套环的蠕变损伤累积研究还比较少见。文章基于线性损伤理论,结合拉松-米勒参数法(简称L-M法)建立了红套环蠕变损伤计算的一般
2、形式,并研究了初始紧力和大修周期对损伤累积的影响。对于理解红套环服役期内的性能退化过程和指导工程设计有显著意义。关键词:汽轮机,红套环,蠕变损伤,损伤力学中图分类号:TK262文献标识码:A文章编号:1674-9987(2017)02-0036-06CumulativeCreepDamageAnalysisofCylinderShrinkRingBasedonLinearDamageTheoryZhaoShizhi,LiuDongqi,ChenTiening,ZhangMing﹝DongfangTurbineCo.,Ltd.,DeyangSichuan,618000﹞Abstract:T
3、hecylinderwithshrinkringhasbeenusedmoreandmore.Withtheincreasingoftheunitparameters,theshrinkringhastoworkundercreepcondition.Becauseofthis,duringdesigntheinitialinterferenceandthemaintenancecycle,ensurethesafeandreliabilityoftheturbine,theengineershavetoconsiderthecreepeffectofmaterial.While,the
4、analysisabouttheshrinkringcreepdamageisrarelyreported.Thispaperbasesonthelineardamagetheoryandthelarson-millermethod(shortasL-Mmethod)tobuildthegeneralformoftheshrinkringcreepdamage,andstudiestheeffectoftheinitialinterferenceandmaintenancecycleonthecreepdamage.Theconclusionhassignificationmeaning
5、forbothunderstandingthedegradationoftheshrinkringandguidingengineeringdesign.Keywords:steamturbine,shrinkring,creepdamage,damagemechanics源节约的多重需求。但随着进汽参数的不断提高,0引言汽缸的几何尺寸相应增加,这样在机组启动、停机和变工况时,导致汽缸法兰内外壁温差过大,发展超超临界汽轮机机组,能大幅度提高单从而产生很大的热应力,直接影响机组的安全稳定运行[1]机的发电效率,以满足经济发展、环境保护及能。红套环筒形缸结构是克服这些困难的一作者简介:赵仕志
6、﹝1982-﹞,男,工学硕士,工程师,毕业于西安交通大学固体力学专业,现从事汽轮机,燃气轮机的结构、强度和振动设计工作。•36•第2期No.22017年6月DONGFANGTURBINEJun.2017种可行方案,近年来得以广泛使用。li其中称为蠕变损伤比；li表示某常应力σilif对于高温区工作的红套环来说,蠕变是不可的保持时间；lif表示某常应力水平σi下材料的蠕避免的。由于蠕变效应,红套环材料中的损伤不变断裂时间。当D=1时达到破坏。需要注意的是,断累积,当损伤累积到一定程度就可能导致红套当材料一定时,影响蠕变损伤累积的主要因素是环破坏,所以红套环的蠕变寿命是影响机组安全温度和应力
7、水平[12]的影响。因此,对于式﹝1﹞中lif性的重要指标。从另一方面来说,红套环通常是因素,文献[10]只列出了常应力水平σi一个影响因加工精度要求极高的高温合金大锻件制品,其母素,但是实际使用时必须考虑温度的变化。也即材,锻冶和机加成本都非常高昂。如不能准确地lif是材料在常应力水平σi和常温度水平Ti下的蠕预测红套环剩余寿命而提前报废将使汽轮机的运变断裂时间。行和维护成本显著增加。因此,高温红套环的损伤累积研究和寿命评估有重要
