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涡轮盘-片的结构可靠度计算及灵敏度分析

热力透平 2011年第3期40卷 192-198页

作者：彭茂林杨自春曹跃云周庆年海军工程大学船舶与动力学院武汉430033 海军蚌埠士官学校机电系蚌埠233012

以某燃气涡轮盘-片系统为对象,综合考虑载荷及材料性能的随机性,利用ANSYS程序对结构进行了有限元分析,运用响应面法模拟得到了结构在紧急工况和典型工况下的最大应力和最大应变能的二次响应面函数表达式。基于该响应面函数,应用蒙特卡... 详细信息

以某燃气涡轮盘-片系统为对象,综合考虑载荷及材料性能的随机性,利用ANSYS程序对结构进行了有限元分析,运用响应面法模拟得到了结构在紧急工况和典型工况下的最大应力和最大应变能的二次响应面函数表达式。基于该响应面函数,应用蒙特卡罗法,计算了涡轮盘?片结构在两种工况下的结构静强度可靠度和疲劳可靠性参数,分析了涡轮盘?片结构最大应力和疲劳寿命对主要随机变量的灵敏度,对该燃气轮机的运行管理以及材料性能的改进提出了针对性建议。本文的分析方法及结论对于其它复杂工程结构系统的可靠性分析有一定的参考价值。

关键词：涡轮盘-片响应面法结构可靠性灵敏度分析疲劳寿命

涡轮盘-片耦合场及接触问题建模与分析的新方法

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燃气轮机技术 2009年第1期22卷 25-28页

作者：申文才杨自春海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

针对某燃气轮机盘-片,运用存储与导入的思想提出了一套耦合场及接触问题的建模和分析的新方法。文中采用PRO/E建立了轮盘和叶片的三维实体模型,并结合ANSYS软件建立了其耦合场及接触有限元模型,详细介绍了该问题的有限元分析方法。文章... 详细信息

针对某燃气轮机盘-片,运用存储与导入的思想提出了一套耦合场及接触问题的建模和分析的新方法。文中采用PRO/E建立了轮盘和叶片的三维实体模型,并结合ANSYS软件建立了其耦合场及接触有限元模型,详细介绍了该问题的有限元分析方法。文章最后给出了算例,其分析结果证明了文中的建模及分析方法是较好的适合工程应用的新方法。

关键词：涡轮盘-片有限元建模耦合场接触问题

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涡轮盘-片耦合场及接触问题的热弹塑性分析

热力透平 2009年第1期38卷 25-28页

作者：申文才曹跃云杨自春海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

针对某燃气轮机动力涡轮叶片和轮盘,结合PRO/E与ANSYS建立了耦合场及接触有限元模型,并进行了瞬态热弹塑性分析,得到了轮盘及叶片启动过程中的应力应变时间历程。本文在应力应变分析中融合了热流固耦合及接触分析方法,因此得到的结论比... 详细信息

针对某燃气轮机动力涡轮叶片和轮盘,结合PRO/E与ANSYS建立了耦合场及接触有限元模型,并进行了瞬态热弹塑性分析,得到了轮盘及叶片启动过程中的应力应变时间历程。本文在应力应变分析中融合了热流固耦合及接触分析方法,因此得到的结论比较全面精确地反映出装置实际情况,并为燃气轮机的寿命预测提供了可靠的数据。

关键词：涡轮盘-片耦合场接触问题热流固耦合热弹塑性分析

基于应变场强法的涡轮盘-片疲劳/蠕变寿命预测

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发电设备 2009年第2期23卷 77-81页

作者：申文才杨自春曹跃云海军工程大学船舶与动力学院湖北武汉430033

针对某燃气轮机动力涡轮工作叶片及轮盘,建立了耦合场及接触有限元模型。选取该装置典型启动过程作为计算载荷,并综合考虑了涡轮盘-片工作时承受的离心负荷、气流力、热负荷,进行热弹塑性有限元分析。根据分析结果,采用应变场强法对盘... 详细信息

针对某燃气轮机动力涡轮工作叶片及轮盘,建立了耦合场及接触有限元模型。选取该装置典型启动过程作为计算载荷,并综合考虑了涡轮盘-片工作时承受的离心负荷、气流力、热负荷,进行热弹塑性有限元分析。根据分析结果,采用应变场强法对盘片危险部位进行了高温低循环疲劳/蠕变寿命预测。结果表明,有限元分析能比较全面精确地反映装置实际情况,因而寿命计算确保了预测的正确性和可信度。

关键词：燃气轮机涡轮盘-片应变场强法寿命预测

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燃气轮机涡轮盘-片多轴低周疲劳寿命研究

燃气轮机技术 2010年第3期23卷 36-40页

作者：张磊曹跃云杨自春海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

针对燃气涡轮转子盘-片,考虑多轴应力对其疲劳寿命的影响。引入三种基于临界面法的多轴疲劳寿命预测模型,将临界面定义为最大破坏平面,并给出了寿命预测模型的执行步骤。结合转子盘-片实例进行了应用研究,结果显示:基于临界面法的多轴... 详细信息

针对燃气涡轮转子盘-片,考虑多轴应力对其疲劳寿命的影响。引入三种基于临界面法的多轴疲劳寿命预测模型,将临界面定义为最大破坏平面,并给出了寿命预测模型的执行步骤。结合转子盘-片实例进行了应用研究,结果显示:基于临界面法的多轴疲劳寿命预测结果具有较高的精度,其中Fatemi-Socie(FS)改进模型得到的结果与转子盘-片的实际疲劳寿命基本一致,并且模型中引入有限元计算是可行的,可以减少做一些复杂的实验。因此,研究结果具有一定的实际工程意义。

关键词：涡轮盘-片多轴疲劳临界面有限元分析

应变场强法在涡轮盘–片结构寿命预测中的应用

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中国电机工程学报 2011年第26期31卷 97-102页

作者：彭茂林杨自春曹跃云海军工程大学船舶与动力学院湖北省武汉市430033

场强法是一种精度较高的随机载荷疲劳寿命估算方法,值得深入研究和发展。根据场强法基本原理和某涡轮叶片材料光滑试件和缺口试件的疲劳试验数据,运用有限元分析方法对缺口试件试验进行模拟,推导了材料应变场强的计算公式并得到了材料... 详细信息

场强法是一种精度较高的随机载荷疲劳寿命估算方法,值得深入研究和发展。根据场强法基本原理和某涡轮叶片材料光滑试件和缺口试件的疲劳试验数据,运用有限元分析方法对缺口试件试验进行模拟,推导了材料应变场强的计算公式并得到了材料的场径值。进而对涡轮盘–片结构进行瞬态热弹塑性有限元分析,确定结构危险部位应变场强,结合材料的应变–寿命试验曲线,最终得到了该盘–片结构的疲劳寿命。研究方法与推导过程详尽合理,场强计算公式简单,为预测复杂应力环境下的结构疲劳寿命提供了有益的参考。

关键词：应变场强法涡轮盘-片寿命预测有限元分析疲劳

配合间隙对涡轮盘-片结构的接触响应影响分析

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航空动力学报 2011年第4期26卷 779-786页

作者：彭茂林杨自春曹跃云曹诚海军工程大学船舶与动力学院武汉430033 中国人民解放军海军通信应用研究所北京100841

以某燃气涡轮第五级盘-片结构为对象,考虑复杂载荷,利用ANSYS参数化设计语言编制分析程序对结构进行了瞬态热弹塑性有限元分析,分别计算了结构在紧急工况和典型工况下的应力应变.将盘-片的配合间隙设为参数,分析了不同配合间隙时结构的... 详细信息

以某燃气涡轮第五级盘-片结构为对象,考虑复杂载荷,利用ANSYS参数化设计语言编制分析程序对结构进行了瞬态热弹塑性有限元分析,分别计算了结构在紧急工况和典型工况下的应力应变.将盘-片的配合间隙设为参数,分析了不同配合间隙时结构的应力应变变化情况,并得到了应力应变发生突变的间隙值,分析了接触传热系数对应力应变的影响.对涡轮盘-片结构的设计、选材、加工以及燃气涡轮的运行管理提出了针对性建议.

关键词：配合间隙接触分析热弹塑性分析涡轮盘-片瞬态分析

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涡轮盘-片结构瞬态应力应变分析及寿命预测

汽轮机技术 2011年第1期53卷 20-23页

作者：彭茂林杨自春曹跃云海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

根据某燃气轮机实际运行数据编制了疲劳载荷谱,利用ANSYS软件建立了涡轮盘-片结构接触热弹塑性分析有限元模型,分别计算了在紧急工况、典型工况、改进工况下结构的应力应变变化情况,采用Morrow弹性应力修正的M anson-Coffin方程计算了... 详细信息

根据某燃气轮机实际运行数据编制了疲劳载荷谱,利用ANSYS软件建立了涡轮盘-片结构接触热弹塑性分析有限元模型,分别计算了在紧急工况、典型工况、改进工况下结构的应力应变变化情况,采用Morrow弹性应力修正的M anson-Coffin方程计算了结构的疲劳寿命。综合考虑机动性和使用寿命的要求,制定了一个改进的启动-运行-停机程序。研究方法及结论对燃气、蒸汽及内燃动力装置的运行管理具有一定的参考价值。

关键词：涡轮盘-片热弹塑性分析应力应变寿命预测

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涡轮盘片结构的接触分析

热力透平 2009年第4期38卷 238-243页

作者：彭茂林杨自春曹跃云海军工程大学船舶与动力学院武汉430033

建立某涡轮第五级盘-片的三维有限元模型,对紧急启动过程进行瞬态热弹塑性分析,计算中综合考虑了多种复杂载荷和接触非线性,获得紧急启动过程中轮盘及叶片危险部位的温度、应力时间历程,分析了温度场和应力场特点,提出了运行管理和改进... 详细信息

建立某涡轮第五级盘-片的三维有限元模型,对紧急启动过程进行瞬态热弹塑性分析,计算中综合考虑了多种复杂载荷和接触非线性,获得紧急启动过程中轮盘及叶片危险部位的温度、应力时间历程,分析了温度场和应力场特点,提出了运行管理和改进设计的建议。结果可为涡轮结构疲劳寿命预测提供依据。

关键词：涡轮盘-片接触分析热弹塑性分析应力应变