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1、第５９卷第５期汽轮机技术Vol．５９No．５２０１７年１０月TURBINETECHNOLOGYOct．２０１７整圈连接叶片高温蠕变与松弛特性分析马义良,关明臣,李宇峰(哈尔滨汽轮机厂有限责任公司,哈尔滨１５００４6)摘要:随着汽轮机叶片进口参数越来越高,叶片对材料的高温力学性能提出了更高的要求,在高温下材料的力学特性远低于其在常温下的所承受的范围,在高温下材料会发生蠕变和应力松驰现象,应用“characteristicstrain”蠕变模型来分析高温叶片的蠕变和应力松弛行为,该蠕变模型是阿尔斯通叶片专家J．Bol
2、ton将诺顿蠕变模型优化后得到的,该蠕变模型相比于诺顿蠕变模型大大提高了计算效率。本次高温叶片有限元蠕变计算,评估了叶片在高温下的安全性及机械设计完整性,良好地指导了叶片结构设计,且得到了高效、精确的高温蠕变计算方法。关键词:叶片;“characteristicstrain”蠕变模型;有限元分类号:TK１１３文献标识码:A文章编号:１００１-５８８４(２０１７)０５-０３２6-０３AnalysisonHighTemperatureCreepandRelaxationCharacteristicsforIntegr
3、alShroudedBladesMAYi-liang,GUANMing-chen,LIYu-feng（HarbinTurbineCompanyLimited,Harbin１５００４6,China)Abstract：Withincreasinglyhigherinletparametersofsteamturbine,bladesarefacedwithstricterrequestsforhightemperaturecharacteristics．Incaseofhightemperature,mechanic
4、scharacteristicsofmaterialsareratherdifferentfromnormaltemperaturecondition．Theallowablerangewillbecomesmaller,andsomephenomenonswillappear,suchascreepandstressrelaxation．“Characteristicstrain”creepmodeliscarriedouttoanalysephenomenonsofcreepandstressrelaxati
5、onforblades．ThismodelwasproposedbyJ．Bolton,asteamtubinebladeexpertfromAlstom,andthismodelwasbasedonNorton＇screepmodel．FEAcalculationsforhightemperaturebladesarecarriedouttoevaluatesecurityandmechanicaldesignintegrity,whichisofgreatinportancetoensuresecurityof
6、bladesandguidestructuraldesign．Andanmethodisobtained,whichiseffiectiveforcalculatinghightemperaturecreep．Keywords：blades;“characteristicstrain”creepmodel;FEA于整圈连接叶片,叶片的围带与围带之间有相互作用力,该０前言作用力会发生应力松弛,如果在１０万小时后叶片围带与围带之间仍没有耦合力,叶片就没有形成整圈,从而会改变叶随着国家能源新政策的调整,以“节能减排、绿
7、色发展”片振动特性,影响叶片安全运行,所以,分析高温叶片蠕变和为主导方向,国家关于燃煤机组节能减排行动计划的整体部松弛特性是确保叶片长期安全运行的重要环节。本文以某署,促使电厂汽轮机的功率越来越大,参数越来越高,汽轮机高温叶片为例,应用“characteristicstrain”蠕变模型[１],分析高压和中压进口蒸汽温度均在５３８℃以上,这就对叶片和转了高温下叶片的安全性及机械设计完整性。子材料的高温力学性能提出了更高的要求,在高温下材料的力学特性远低于其在常温下的所承受的范围,且在高温、恒１蠕变模型定应力作用下
8、材料会出现蠕变现象和高温应力松驰现象,蠕变和应力松弛两种现象的实质是相同的,都是在高温下随时蠕变分析主要是利用实验配合数值方法获得材料参数间发生的非弹性变形的积累过程。所不同的是,应力松弛是后,再将所获的参数应用于有限元的分析中,在一定外力、时在总变形量一定的特定条件下,一部分弹性变形转化为非弹间和温度下,得其应力、应变、蠕应力、蠕应变等。根据实验性变形;而蠕变则是在恒定
