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《华中科技大学》 2009年
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30Cr2MoV转子钢高温低周疲劳数值模拟及损伤评价

吕文豪  
【摘要】:作为电厂寿命损耗最薄弱的部件之一,汽轮机转子在高温,高压,高转速的恶劣环境下工作。温度梯度,载荷波动及大的离心力的作用易使转子产生较大塑性变形,进而产生较大的寿命损耗。对转子进行精确的损伤评价意义重大。虚拟实验方法,有限元技术及能量理论的出现使得这种精确评价成为可能。使用有限元技术及虚拟实验方法可以模拟高温低周疲劳实验,取代原有的实验过程,为寿命评价提供丰富的实验数据,并大大缩短实验时间;使用能量理论进行损伤评价可以很好的描述疲劳与蠕变的耦合作用,能更为精确的评价汽轮机转子的高温低周疲劳损伤。 本文依托于上述计算方法及理论,以转子钢30Cr2MoV作为研究对象,首先简单介绍了其高温蠕变及低周疲劳性能,及热弹塑和蠕变本构模型的计算原理。在此基础上使用有限元软件MSC.MARC的二次开发功能实现了该模型,并对其作了验证;其次,为了模拟高温环境下转子钢的疲劳试验,按照国家标准建立了疲劳试验的有限元模型,详细分析了试验过程中材料性能的损伤特性并加入到自定义模型,模拟了低周疲劳试验过程,并对试验结果进行了分析和验证;最后,使用高温低周疲劳试验所得的结果,结合能量损伤评价理论,建立了30Cr2MoV转子钢的损伤评价模型,使用建立的模型计算了带孔方板的损伤场,比较了不同的损伤评价方法,并分析了该模型的缺陷,为进一步完善模型提供思路。 将虚拟试验技术与能量损伤评价方法结合起来,将损伤计算与力学性能进行耦合分析,将弹塑性和蠕变模型的实现与MARC二次开发功能紧密结合起来构成了本文的特色。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TK263;TG115.57

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张文孝,郭成璧,岳奎,梁莎莉,倪华;热疲劳过程力学行为的数值模拟[J];大连理工大学学报;1995年04期
2 支小牧,寇可新,曹向欣;汽轮机转子热应力在线监测、寿命管理及优化启动的研究[J];动力工程;2000年01期
3 王金瑞,李益民;30Cr2MoV汽轮机转子钢的低循环疲劳特性[J];机械工程材料;1987年05期
4 安利强,孟宪国,王璋奇;转子热应力有限元前后处理方法[J];华北电力大学学报;2001年01期
5 冯胜;程燕平;赵亚丽;程靳;;线性疲劳损伤累积理论的研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年05期
6 冯胜;程燕平;赵亚丽;程靳;;非线性疲劳损伤累积理论研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年12期
7 王永廉;;用累积滞后能描述疲劳损伤[J];机械强度;1993年03期
8 童小燕,姚磊江,吕胜利;疲劳能量方法研究回顾[J];机械强度;2004年S1期
9 毛雪平,刘宗德,杨昆,安江英,蒲泽林;30Cr1Mo1V转子钢应变控制下的蠕变—疲劳交互作用研究[J];机械工程学报;2005年01期
10 聂宏,乔新;金属材料循环应变硬化/软化瞬态响应的数学模型[J];南京航空航天大学学报;1991年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭然;颗粒增强复合材料界面脱层和热机疲劳的数值模拟[D];清华大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 毛雪平;30Cr2MoV转子钢的低周疲劳特性实验研究[D];华北电力大学;2000年
2 梁天杰;大型汽轮机转子热状态在线监测系统[D];华北电力大学;2001年
3 王尧明;国产300MW汽轮机转子寿命分配与管理研究[D];武汉大学;2004年
4 李娜;基于能量耗散理论的疲劳试验研究[D];西北工业大学;2006年
5 吴刚;基于能量准则的疲劳损伤数值模拟研究[D];广西大学;2006年
6 杨凤;汽轮机转子的热应力分析和疲劳寿命研究[D];沈阳工业大学;2007年
7 戴喜庆;大型汽轮机转子寿命损耗和预测研究[D];华北电力大学(河北);2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何春霞,史丽萍,杨明毅;谢尔本脱收台塑料梳齿板性能分析[J];工程塑料应用;2000年07期
2 梁建国,湛华;挑梁根部设钢筋混凝土柱时设计计算方法[J];四川建筑科学研究;2001年04期
3 李扬,高日,晏景通;自重对索网结构找形的影响[J];四川建筑科学研究;2003年02期
4 段凯,杨新华,杨文兵;用ANSYS软件计算桥梁结构的温度应力[J];四川建筑科学研究;2005年03期
5 马杰,侯景军,何英明;昆明某大厦纠偏的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年04期
6 薛松涛;张茂雨;谢丽宇;陈镕;王远功;;在地震波作用下地下连续墙的动力响应[J];四川建筑科学研究;2005年06期
7 黄怡;王元清;石永久;;框架—支撑钢结构抗震性能的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2005年06期
8 陈辉;袁海庆;李盛;刘文龙;高翔;;温度作用对钢筒仓结构影响的有限元分析[J];四川建筑科学研究;2006年06期
9 胡潇;钱永久;段敬民;;钢管混凝土结构抗震性能的比较研究[J];四川建筑科学研究;2009年01期
10 胡潇;钱永久;段敬民;;钢管混凝土框架—剪力墙结构的地震响应分析[J];四川建筑科学研究;2009年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李辉;孙利平;雷龙;;板簧支架动态外载的计算和疲劳分析[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
2 欧阳玉平;洪添胜;文韬;孙同彪;;基于ANSYS的太阳能自动跟踪机构仿真及实验分析[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
3 有移亮;王祯中;张峥;;锥柱螺旋天线馈电点断裂原因分析[A];2011年全国失效分析学术会议论文集[C];2011年
4 谢素明;李晓峰;兆文忠;李娅娜;;CAE建模与工程验证[A];首届中国CAE工程分析技术年会暨2005全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2005年
5 龚友;王宪增;沈礼庆;;厢式半挂车有限元分析[A];第二届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2006年
6 唐志平;胥建龙;;离散元与壳体有限元结合的多尺度方法及其应用[A];计算爆炸力学进展[C];2006年
7 陕小平;刘广华;邹连阳;李一心;谢宏峰;张红军;;ANSYS在顶驱减速箱设计中的应用[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
8 谢长川;徐焱;杨超;;几何非线性气动弹性及其在我国的研究现状[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
9 钟业盛;史丽远;郑志东;史丽萍;;剪切载荷作用下复合玻璃纤维RC梁的有限元分析[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
10 王成龙;周震华;;汽车前悬架总成的耐久性仿真研究[A];第五届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张琛;光纤陀螺光路偏振特性及温度性能研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 白会娟;导电材料结构电磁热弹性多场行为的理论研究[D];兰州大学;2010年
3 潘健怡;铝合金型材挤压的数值模拟及模具结构优化研究[D];华南理工大学;2010年
4 付强;1000MW核电站离心式上充泵水力设计与结构可靠性研究[D];江苏大学;2010年
5 姜欣;食品体系通电加热过程温度场的模拟研究[D];华南理工大学;2010年
6 刘海锋;网格结构精细化有限元分析方法研究[D];浙江大学;2010年
7 曾芳;大型滑履磨机结构分析及焊接工艺研究[D];武汉理工大学;2010年
8 窦建洪;基于犬双心室电力学复合模型的心力衰竭仿真研究[D];浙江大学;2010年
9 李妍;混凝土多孔砖墙体裂缝控制的相关力学性能研究[D];吉林大学;2011年
10 乔磊;大尺度复杂张拉薄膜结构整体分析理论及其软件化[D];北京交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张学武;基于磁控技术的TIG焊残余应力的研究[D];南昌航空大学;2010年
2 刘帅;大型渠道混凝土振动密实成型数值模拟研究[D];山东科技大学;2010年
3 范子嘉;长脉冲激光与金属相互作用的热分析[D];长春理工大学;2010年
4 袁英保;基于分层沉降试验的复合地基变形问题研究[D];郑州大学;2010年
5 辛栋;纤维增强聚合物复合材料力学性能的数值预测[D];郑州大学;2010年
6 周宇龙;基于遗传算法的堤防材料动力特性反演分析[D];郑州大学;2010年
7 李科;地下工程结构耐久性分析与评价[D];郑州大学;2010年
8 赵通阳;基于ABAQUS的混凝土面板堆石坝三维应力应变分析[D];郑州大学;2010年
9 王会杰;基于变形控制的复合地基变刚度概念设计研究[D];郑州大学;2010年
10 俞顺;基于模型修正及体系可靠度的桥梁结构性能评价[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙守光,李强,吴世丁,孙立志;多晶体循环应力—应变曲线的理论模拟[J];北方交通大学学报;1996年02期
2 杨庆生;智能复合材料的增韧机理与能量释放率[J];北方交通大学学报;1997年04期
3 成基华,范玉青;二维有限元网格全自动生成[J];北京航空航天大学学报;1995年03期
4 黄晓旭,蔡大勇,姚枚,刘庆,N.Hansen;金属形变后的亚结构特征[J];材料科学与工艺;2000年01期
5 黄晓旭,蔡大勇,姚枚,刘庆,N.Hansen;冷轧多晶铜与多晶铝形变显微组织演变的研究[J];材料科学与工艺;2000年03期
6 黄晓旭,蔡大勇,刘庆,姚枚;拉伸变形纯铜的显微组织特征[J];材料科学与工艺;2003年02期
7 刘曙,陈洁;125MW汽轮机转子热应力计算及应用[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2002年04期
8 王德俊,厉跃进,童小燕;低周疲劳过程中金属试样的表面热耗分析[J];东北大学学报;1994年05期
9 张纪刚,吴斌,欧进萍;锥形形状记忆合金阻尼器性能分析与试验研究[J];地震工程与工程振动;2004年06期
10 张继强,陈德桂;二维/三维场域有限元分析的可视化前后处理方法[J];电机与控制学报;1999年02期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 王泓;材料疲劳裂纹扩展和断裂定量规律的研究[D];西北工业大学;2002年
2 王坤;大型汽轮机转子寿命问题研究[D];华中科技大学;2004年
3 王英玉;金属材料的多轴疲劳行为与寿命估算[D];南京航空航天大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 毛雪平;30Cr2MoV转子钢的低周疲劳特性实验研究[D];华北电力大学;2000年
2 徐尚龙;基于数值模拟的矿井提升机主轴疲劳与断裂性能研究[D];西安科技大学;2003年
3 耿小亮;金属材料循环塑性与疲劳的初步研究[D];西北工业大学;2004年
4 孙立德;运用连续损伤理论对结构损伤分析和寿命预测的研究[D];大连理工大学;2004年
5 袁利军;300MW机组中压缸启动热应力计算与启动优化[D];华北电力大学(河北);2006年
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1 李荣夫,张远,陈军,王梅英;30Cr2Ni4MoV转子钢疲劳断裂性能研究[J];电站系统工程;2003年04期
2 李荣夫,张远,陈军,王梅英;30Cr2Ni4MoV转子钢疲劳断裂性能研究[J];黑龙江电力;2003年03期
3 万鑫铭;杨济匡;;基于虚拟试验方法的气囊折叠方式对离位乘员损伤影响的研究[J];汽车工程;2005年06期
4 戈大钫,张惠娟,戴佳维,尹莲娣,徐南华,沈红卫,王思玉;两种CrNiMoV转子钢的强韧性研究[J];上海金属;1999年05期
5 刘锋;;航天器热平衡试验及其虚拟试验技术[J];航天器环境工程;2001年04期
6 张尚娇,吴咏;虚拟现实技术在汽车工业中的应用[J];汽车科技;2004年05期
7 李发宗;徐达;朱西产;;汽车侧面碰撞虚拟试验的研究[J];华中农业大学学报;2005年S1期
8 周建钊;王超;张石磊;储伟俊;;液压元件虚拟试验研究[J];机床与液压;2006年10期
9 李当当;李传日;;电子产品虚拟试验评估技术综述[J];装备环境工程;2009年04期
10 陈晶涛,李静,牛刚;30Cr2Ni4MoV 转子钢室温裂纹扩展性能研究[J];汽轮机技术;1998年01期
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1 胡叶楠;陈海东;罗军;沈志军;;虚拟试验技术体系及其应用研究初探[A];第13届中国系统仿真技术及其应用学术年会论文集[C];2011年
2 周福强;张书明;阎楚良;;虚拟试验技术在某飞机地面载荷标定试验中的应用[A];北京力学会第15届学术年会论文摘要集[C];2009年
3 陶斐斐;李永玉;王伟;彭彦昆;;基于高光谱成像技术快速无损伤评价猪肉新鲜度[A];中国食品科学技术学会第八届年会暨第六届东西方食品业高层论坛论文摘要集[C];2011年
4 黄河;段世慧;张生贵;;基于CAA的静强度虚拟试验可视化方法研究[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
5 田莉;闫振林;胡霞光;;沥青玛蹄脂虚拟试验及DSR室内试验校准[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 周云波;李宏才;闫清东;;虚拟现实在坦克机动性虚拟试验中的应用技术研究[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
7 王国权;许先峰;余群;;1028E2汽车平顺性的虚拟样机研究[A];中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
8 周善鑫;廖庆喜;;果园链式开沟机刀片的虚拟试验研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
9 黄葵;李因武;李建桥;彭剑波;;虚拟试验技术在模型铲刀推土阻力预测中的应用[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(1)[C];2008年
10 王国权;许先峰;余群;;1028E2汽车平顺性的虚拟样机研究[A];农业机械化与全面建设小康社会——中国农业机械学会成立40周年庆典暨2003年学术年会论文集[C];2003年
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1 江苏 季长秋;体验微软虚拟试验室[N];电脑报;2005年
2 记者 魏敬民;ESI集团与ATE公司合作成立子公司[N];中国船舶报;2006年
3 詹樟松;CAE助力长安汽车自主研发[N];计算机世界;2006年
4 秦始皇兵马俑博物馆 刘刚;虚拟现实实验技术在遗址保护研究中的应用初探[N];中国文物报;2006年
5 唐一达;CFD技术为中国大飞机项目助飞[N];科技日报;2007年
6 记者 许斌;国防科技工业试验与测试技术论坛将于今秋举行[N];中国航天报;2008年
7 记者谭彦斌;KHAT进驻柳东新区[N];柳州日报;2009年
8 记者 索阿娣;刘淇调研航天测控公司[N];中国航天报;2010年
9 中国航天科工集团公司科技委顾问、三院信息化总师 刘永才;打造国际一流数字化研究院[N];中国航天报;2011年
10 金磊;21世纪智能建筑是啥样[N];厂长经理日报;2002年
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1 吴扬;虚拟试验风场建模及应用技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 王坤;大型汽轮机转子寿命问题研究[D];华中科技大学;2004年
3 尹念东;汽车—驾驶员—环境闭环系统操纵稳定性虚拟试验技术的研究[D];中国农业大学;2001年
4 王国权;车辆平顺性虚拟试验技术的研究[D];中国农业大学;2002年
5 王树凤;汽车操纵稳定性虚拟试验系统的研究[D];中国农业大学;2002年
6 周玉石;结构设计的虚拟原型技术与应用研究[D];同济大学;2007年
7 范永哲;汽轮机转子热脆化的非破坏性检测法研究[D];华北电力大学(河北);2006年
8 常绿;矿用自卸汽车动力性、燃油经济性和平顺性虚拟试验技术研究[D];吉林大学;2007年
9 宋晓琳;基于免疫算法的汽车主动悬架控制技术研究[D];湖南大学;2007年
10 田莉;基于离散元方法的沥青混合料劲度模量虚拟试验研究[D];长安大学;2008年
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1 吕文豪;30Cr2MoV转子钢高温低周疲劳数值模拟及损伤评价[D];华中科技大学;2009年
2 米海蓉;转子钢在不同温度下的低周疲劳性能研究[D];哈尔滨工程大学;2001年
3 毛雪平;30Cr2MoV转子钢的低周疲劳特性实验研究[D];华北电力大学;2000年
4 朱洪涛;陶瓷磨削表面力学损伤评价及裂纹损伤可控磨削研究[D];天津大学;2004年
5 董冲;虚拟试验光传输环境建模技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
6 陈小芹;30Cr2MoV汽轮机转子钢的EPR行为研究[D];华北电力大学(河北);2005年
7 王世魁;虚拟试验支撑平台试验流程设计及运行控制软件开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 李发宗;汽车侧面碰撞虚拟试验技术的研究[D];武汉理工大学;2005年
9 丘源;虚拟试验支撑平台任务管理软件开发[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 沙磊;高动态环境下捷联惯导虚拟技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
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