汽轮机转子寿命预测模型

计算出转子的温度场和应力场,并以此为基础数据,辨识出温度和应力的数学模型,从而将过程量与转子寿命损耗的非线性模型分解为静态非线性和动态线性模型,建立过程量与转子寿命损耗之间的估算模型。

针对当前汽轮机转子低周疲劳寿命估算存在较大误差的问题,引进了非线性连续损伤力学模型进行汽轮机转子的低周疲劳损伤分析。

    通过对汽轮机高压转子在冷启动和滑参数停机等典型工况下的瞬态温度场和热应力场进行了弹塑性有限元分析,进而对热应力引起的低周疲劳损伤进行了估算,疲劳损伤的估算分别采用了非线性连续损伤力学模型和目前工程上广泛采用的线性损伤累积理论。2种方法的估算结果表明:由于线性累积损伤理论是基于单轴假定之下,没有考虑多轴应力的影响,在寿命预测时,高估了转子的寿命;而非线性连续损伤力学模型不仅考虑了多轴复杂应力的影响而且正确地反映了低周疲劳损伤的非线性累积过程,其分析结果更接近实际。