摘要：文中提出了汽轮机部件蠕变寿命的计算方法。介绍了汽轮机转子、主蒸汽管道、汽缸和阀壳稳态蠕变应力和非稳态蠕变应力的计算方法 ,采用大型有限元分析计算程序计算汽轮机部件的非稳态蠕变应力和稳态蠕变应力。文中并介绍了使用变厚度叶轮模型计算转子和叶轮稳态蠕变应力的计算公式 ,以及使用厚壁圆筒模型计算管道和壳体稳态蠕变应力的计算公式。使用拉森———米勒方法确定汽轮机部件材料的断裂特性 ,考虑安全系数后可确定汽轮机部件的蠕变预计寿命。最后给出了汽轮机部件蠕变寿命的定量计算方法和应用实例。该计算方法为汽轮机部件蠕变寿命的设计、评估和诊断提供了科学的依据。

摘要：构建合适的镍基单晶合金蠕变寿命预测模型,对于我国航空发动机叶片设计、强度分析和寿命预测具有重要意义。采用多项式回归、最近邻回归、支持向量机回归、决策树回归四种机器学习算法,建立镍基单晶高温合金蠕变寿命与合金成分、微观组织和蠕变工艺参数的关系模型,为镍基单晶高温合金的蠕变性能调控提供了新方法。基于蠕变寿命预测模型,系统地比较了四种算法和特征选择对模型性能的影响。结果表明,支持向量机回归模型的预测结果最优,相关性较高的四个特征依次为γ′固溶温度、Ta、W、Re。研究结果可为获得更有效的镍基单晶高温合金蠕变性能预测方法提供参考。

摘要：针对油膜轴承使用过程中巴氏合金ZChSnSb11-6衬套的蠕变损伤问题,设计了蠕变试验设备并对ZChSnSb11-6进行了蠕变试验.利用试验数据分别建立了基于Dom理论和恒速理论的2个稳态蠕变本构方程,通过试验验证了基于Dom理论的稳态蠕变本构方程的计算精度较高,其相对误差为1.52%;同时,基于ZChSnSb11-6的稳态蠕变本构方程建立了油膜轴承ZChSnSb11-6的蠕变寿命计算模型,以预测任意工况下轴承的使用寿命;测量了ZChSnSb11-6蠕变后的电阻率和硬度,分析了两者的关系并建立了基于电阻率的ZChSnSb11-6蠕变寿命评估模型,提出了一种通过测量合金电阻率评估轴承使用寿命的方法.

摘要：蠕变寿命是影响镍基单晶高温合金材料服役寿命和力学性能的关键材料参数。因此,如何准确有效地预测合金的蠕变寿命具有重要现实意义。尽管多年来许多研究学者已经建立起多种蠕变寿命的预测模型,但是由于不同温度应力下的蠕变机制复杂且蠕变过程涉及长时间的显微组织演化,已有模型尚难以实现有效预测。对此,采用物理冶金原理指导下的数据挖掘结合机器学习这一研究策略,通过文献调研建立起了高温低应力下的镍基单晶合金的高质量蠕变数据集,在物理冶金原理指导下对原始数据进行挖掘,提高了原始数据的内在质量,并基于Pearson系数和随机森林平均精确度降低值分别对原始数据特征进行了相关性分析和重要性评估,表明所建立的数据集符合基本的物理冶金学机制,同时阐明了引入的三维物理冶金信息对于蠕变寿命预测的重要意义。随后,基于机器学习方法在数据挖掘后的数据集上对合金的蠕变寿命进行了预测,并根据平方相关系数(R~2)、平均绝对误差(MAE)和过拟合程度评估了不同的机器学习模型。结果表明,支持向量回归(SVR)模型在本研究中具有较好的泛化能力且不容易过拟合,同时结合了物理冶金信息的机器学习模型拥有更好的预测准确性和泛化能力。最终成功地建立起了高温低应力下镍基单晶高温合金成分、工艺以及引入的物理冶金参数和蠕变寿命之间的关系,能够实现对镍基单晶高温合金蠕变寿命的有效预测,并有望应用于基于合金服役条件的成分工艺的反向设计。

摘要：以材料蠕变开裂为判别依据,利用有限元方法和拉森-米勒方程及迈纳损伤累计理论,分析了一次表面回热器(PSR)性能元件的高温蠕变规律,以研究这种构思独特的波纹状薄板蠕变寿命的评估方法。发现PSR性能元件蠕变最恶劣的位置在相邻小波纹压力通道的上下波纹板片接触点附近。分析PSR的板片元件尺寸δ,两侧压差ΔP及工作温度Tm对其蠕变寿命的影响,给出了各种压力和温度载荷下不同厚度304号不锈钢传热元件的蠕变寿命τR,以及基于工作寿命为105h的元件最小设计厚度mδin。研究结果对船用间冷回热循环燃气轮机系统中PSR的结构设计和其工作寿命评估具有参考价值。

摘要：近 1 0年来 ,在役高温构件剩余寿命评定已由设计规程阶段过渡到“后设计寿命”评定阶段 ,涌现出许多虽尚待完善但前景广阔的新理论模型和实用技术。对连续介质损伤模型、应力解析法、应变测量法、显微组织表征法、损伤定量法等理论模型和实用技术的新进展作了详细述评 ,并对在役高温构件寿命评定新技术的发展趋势作了展望。

摘要：基于三维正交各向异性弹性有限元分析和晶体滑移理论;;分析了单晶涡轮叶片在其工作状态下的应力状态和蠕变寿命与叶型积叠线方向的晶体取向偏角、随机取向的晶向角之间的关系。分析结果表明:叶型积叠线方向的晶体取向偏角和随机取向的晶向角;;对单晶叶片的应力状态和蠕变寿命具有较大的影响;;但二者对叶片蠕变寿命的影响规律是不同的。充分利用晶体取向偏角和晶向角;;在不增加叶片重量的前提下;;有利于进一步发掘材料潜力;;因此对单晶叶片的晶向进行优化设计;;具有重要的工程应用价值。

摘要：针对汽轮机高温紧固螺栓的蠕变、疲劳及蠕变-疲劳交互作用三种失效模式,以某典型中压联合汽阀螺栓为例对影响螺栓蠕变寿命、疲劳寿命以及蠕变与疲劳交互作用时的寿命的因素进行了计算、分析。分析表明:中压联合汽阀螺栓的预紧应力对螺栓的蠕变损伤量有较大的影响,预紧应力增加则所产生的蠕变损伤量增加;调峰运行方式下,疲劳寿命随着螺栓热应力的增加而降低增加。螺栓的螺纹固定端第1圈螺纹应力集中对蠕变寿命和疲劳寿命有较大影响。中压联合汽阀螺栓剩余寿命可安全运行6个检修周期,不能满足机组设计寿命的要求,需要采取降低参数运行、缩短检验周期或者在6个检修周期后更换中压联合汽阀螺栓的措施。

摘要：[目的]珠海电厂由日本三菱重工设计制造的700 MW进口锅炉三级过热器长期服役后近年爆管频发,爆管类型均为典型长期过热导致的失效,金相组织球化严重,力学性能普遍下降,表明炉管处于长期较高温度运行状态,需查明长期过热原因并提出解决方案。[方法]为查明三级过热器频繁爆管原因,对三级过热器受热面管屏不同材质管段氧化皮厚度情况进行了测试分析并计算其蠕变剩余寿命,对三级过热器各管屏之间的流量偏差情况进行了计算和沿炉膛宽度方向上的吸热偏差情况进行了统计分析。[结果]发现T91材质有59%的管段剩余寿命不足5×10^(4)h,39%的管段剩余寿命不足1×10^(4)h;T23材质有25%的管段剩余寿命不足5×10^(4)h,9%的管段剩余寿命不足1×10^(4)h,三级过热器管材普遍机械性能劣化严重。三级过热器各管屏之间的流量偏差达到10.6%,沿宽度方向上的吸热偏差达到60℃,已无法通过更换新管段解决问题,需进行整体设计改造。[结论]根据上述研究结果实施了国产化改造方案,改造重点在降低热偏差,通过增大进出口集箱直径,减小了集箱中的工质流速和沿集箱轴向的静压不均匀性,进而减小集箱效应产生的流量偏差,使集箱流量偏差减小到2.24%;流量偏差的减小降低了沿炉膛宽度方向上管屏的壁温偏差,偏差减小到40℃。此外充分考虑三级过热器所处辐射和对流换热环境,对受热面材质进行了提升强度等级改造,材质由5种减少到4种,规格由23种减少到12种,减少了采购和维护成本。

摘要：小冲杆测试技术是一种评价材料性能的微型试样测试技术,可以确定材料弹性模量、屈服强度、塑性性能、抗拉强度、韧-脆转变温度、断裂韧性、蠕变性能等力学性能。该技术在新合金材料验证、焊缝热影响区性能描述、服役设备的剩余寿命预测等方面,得到各国学者的广泛关注和研究。其中,在材料蠕变性能的分析和预测方面,由于小冲杆蠕变测试技术具有表征全阶段单轴蠕变曲线的潜力,为高温服役设备蠕变性能评估及蠕变寿命预测提供了新的方法。小冲杆蠕变测试技术的理论和应用等方面已经取得了重要进展,但与传统蠕变测试方法相比,理论体系还不完善,在一些领域的应用尚处在探索和发展阶段,缺乏相关试验标准的指导,因此,有必要对现有研究成果进行系统分析和深入总结。基于现有国内外学者的相关研究成果,对小冲杆蠕变测试技术的试验系统、试样制备、试验操作、试验理论体系、有限元建模方法、试验结果处理、蠕变寿命分析方法等进行了综述;分析了目前该方法发展中的技术难题,对其未来发展趋势进行展望,以促进小冲杆测试技术的进一步发展。