4588电气设备结构部件寿命预测方法的研究最终稿.doc

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1、电气设备结构部件寿命预测方法的研究院系自动化学院专业测控技术与仪器班级学号姓名指导教师负责教师沈阳航空航天大学2010年6月沈阳航空航天大学毕业设计（论文）摘要电气设备运行的基本和必要的条件之一是要保证安全和可靠。电气设备结构部件被腐蚀破坏的主要形式是均匀腐蚀、孔蚀和以裂纹式出现的应力腐蚀与疲劳腐蚀。针对不同的腐蚀形式，人们采用不同的寿命预测方法。本文在研究分析了大量国内外现有的电气设备结构部件寿命的预测方法之后，详细介绍了断裂力学方程、灰色理论、人工神经网络、应变——寿命法、应力——寿命法等电气设备结构

2、部件寿命的预测方法，并且着重研究了疲劳损伤理论，以及疲劳损伤动态统计模型。采用有限元仿真的方法，根据应变——寿命法的理论，利用ANSYS仿真软件对一个受到内压的电气设备结构部件（弯管）进行了仿真分析，得到了该弯管的应力分布情况，应力集中区域，应力分析和强度计算，推算出该弯管易于产生疲劳损坏的区域；以及在受到多次多个载荷循环时，弯管发生形变的情况，最终根据仿真分析的结果计算出该弯管的寿命。关键词：电气设备；寿命预测；S-N曲线；应变——寿命法III沈阳航空航天大学毕业设计（论文）ElectricalEqui

3、pmentStructurePartsLifePredictionMethodResearchAbstractItisabasicnecessaryoperationofelectricalequipmentandoneoftheconditionstoensuresafeandreliable.Themainformofcorrosiondamageofofelectricalequipment’sstructuralpartsisuniformcorrosion,pittingcorrosionand

4、tostresscorrosioncrack-typeoccurswithfatiguecorrosion.Todifferentformsofcorrosion,peopleadoptdifferentpredictionmethod.Afterstudiedtheexistingelectricalequipmentlifepredictionmethodindomestic,thispaperdescribesindetailmanystructuralcomponentslifepredictio

5、nmethodssuchas,fracturemechanicsequations,greytheory,artificialneuralnetwork,strain-lifelawtheory,stress-lifelawtheoryandsoon.Accordingtostrain-lifelawtheory,thispaperadoptsfiniteelementsimulationmethod,usesANSYSsimulationsoftwaretosimulatetheaelectricale

6、quipmentstructuralcomponent(elbow)withinternalpressure,toanalyzethestressdistributionabouttheelbow,stressconcentration,stressanalysisandstrengthcalculation.Andthenwecaneasilycalculatethefatiguedamagesituationintheelbowarea,thebenddeformationwhentheelbowsu

7、fferedseveraltimesloadcycle,andthelifeofthepipeaccordingtothecalculatedresultsofsimulation.Keywords:electricalequipment;lifeprediction;S-Ncurve;strain–lifemethodIII沈阳航空航天大学毕业设计（论文）目录1绪论11.1课题的提出及研究意义11.1.1课题的提出11.1.2课题的研究意义21.2课题研究背景及现状31.3论文的主要工作41.4论文的主

8、要章节安排52寿命预测方法62.1断裂力学方程62.2灰色理论预测72.3人工神经网络92.4应变——寿命预测法102.5应力——寿命预测法112.6本章小结133电气设备结构部件寿命预测143.1疲劳损伤理论分析143.1.1损伤的定义143.1.2疲劳损伤理论143.2疲劳损伤动态统计模型163.2.1线性疲劳损伤理论163.2.2修正线性疲劳损伤理论183.3本章小结194有限元仿真估算结构部件寿命204.1寿命估算理论