30Cr2MoV轉(zhuǎn)子鋼高溫低周疲勞數(shù)值模擬及損傷評價.pdf

1、作為電廠壽命損耗最薄弱的部件之一，汽輪機轉(zhuǎn)子在高溫，高壓，高轉(zhuǎn)速的惡劣環(huán)境下工作。溫度梯度，載荷波動及大的離心力的作用易使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生較大塑性變形，進(jìn)而產(chǎn)生較大的壽命損耗。對轉(zhuǎn)子進(jìn)行精確的損傷評價意義重大。虛擬實驗方法，有限元技術(shù)及能量理論的出現(xiàn)使得這種精確評價成為可能。使用有限元技術(shù)及虛擬實驗方法可以模擬高溫低周疲勞實驗，取代原有的實驗過程，為壽命評價提供豐富的實驗數(shù)據(jù)，并大大縮短實驗時間；使用能量理論進(jìn)行損傷評價可以很好的描述疲勞與蠕變

2、的耦合作用，能更為精確的評價汽輪機轉(zhuǎn)子的高溫低周疲勞損傷。
　　 本文依托于上述計算方法及理論，以轉(zhuǎn)子鋼30Cr2MoV作為研究對象，首先簡單介紹了其高溫蠕變及低周疲勞性能，及熱彈塑和蠕變本構(gòu)模型的計算原理。在此基礎(chǔ)上使用有限元軟件MSC.MARC的二次開發(fā)功能實現(xiàn)了該模型，并對其作了驗證；其次，為了模擬高溫環(huán)境下轉(zhuǎn)子鋼的疲勞試驗，按照國家標(biāo)準(zhǔn)建立了疲勞試驗的有限元模型，詳細(xì)分析了試驗過程中材料性能的損傷特性并加入到自定義模型，