[发明专利]汽轮机转子超高周疲劳疲劳强度与疲劳寿命评估方法

摘要

本发明公开了一种汽轮机转子超高周疲劳疲劳强度与疲劳寿命评估方法，包括：根据和获得转子构件上高温危险点的平均应力和高温危险点的应力幅；获得转子构件的超高周疲劳S‑N曲线；根据转子构件的超高周疲劳S‑N曲线获得转子构件服役期对应的疲劳强度；根据获得转子构件带负荷稳定运行的等效单向对称应力幅；确定转子构件的许用安全系数；根据转子构件的许用安全系数进行转子构件的超高周疲劳强度校核；计算转子构件的安全疲劳寿命和超高周疲劳寿命损耗。本发明提供的汽轮机转子高温超高周疲劳疲劳强度和疲劳寿命评估方法，可以实现高温超高周疲劳强度、疲劳寿命和损耗的定量计算、评定。

主权项

1.一种汽轮机转子超高周疲劳疲劳强度与疲劳寿命评估方法，其特征在于，包括：根据和获得转子构件上高温危险点的平均应力和高温危险点的应力幅，其中，σ_m为高温危险点的平均应力，σ_a为高温危险点的应力幅，σ_max为高温危险点的最大应力，σ_min为高温危险点的最小应力；获得转子构件的超高周疲劳S‑N曲线；根据转子构件的超高周疲劳S‑N曲线获得转子构件服役期对应的疲劳强度；根据获得转子构件带负荷稳定运行的等效单向对称应力幅，其中，σ_ea为转子构件带负荷稳定运行的等效单向对称应力幅，σ_‑1D为转子构件服役期对应的疲劳强度，σ_Creep为转子钢材料的蠕变强度；确定转子构件的许用安全系数；根据转子构件的许用安全系数进行转子构件的超高周疲劳强度校核；计算转子构件的安全疲劳寿命和超高周疲劳寿命损耗，包括：根据σena＝[n]σea获得转子构件的安全应力，其中，σena为转子构件的安全应力，[n]为转子构件的许用安全系数；将转子构件的安全应力代入转子构件的超高周疲劳S‑N曲线获得转子构件的安全疲劳寿命；根据获得转子构件的超高周疲劳寿命损耗，其中，E_VHCF为转子构件的超高周疲劳寿命损耗，N_f为转子构件服役期，N_VHCF为转子构件的安全疲劳寿命；获得转子构件的超高周疲劳S‑N曲线包括：测试转子钢材料的超高周疲劳S‑N数据点(S0,N0)，其中，S0为转子钢材料的超高周疲劳疲劳强度数据，N0为转子钢材料的超高周疲劳疲劳寿命数据；根据对转子钢材料的超高周疲劳S‑N数据点进行修正，其中，S_D为转子构件的超高周疲劳疲劳强度数据，k_σD为疲劳强度降低系数；对数据点(SD,N0)进行拟合以获得转子构件的超高周疲劳S‑N曲线；疲劳强度降低系数根据确定，其中，k_σ为转子构件的形状系数，ε为转子构件的尺寸系数，β₁为转子构件的表面加工情况系数。