大功率汽轮机末级长叶片三维动态应力及服役寿命研究

摘要

汽轮机叶片事故通常是由于叶片的振动疲劳所致。本文中提出了一种预测汽轮机叶片服役寿命的综合数值模型。首先，发展了可以分析汽轮机叶片激振力、动频和动应力的计算模型，基于动应力的分析结果，提出了可以考虑制造和腐蚀环境等多种因素的汽轮机叶片服役寿命模型；文章中还进行了叶片材料的疲劳特性试验，为叶片寿命分析提供了必要的参数；最后对于一个汽轮机末级680mm 叶片进行了分析。结果表明：本文建立的叶片激振力、动频和动应力分析模型具有良好的工程精度，发展的叶片服役寿命分析模型可以定量考虑影响叶片寿命的各个因素，从而为在设计阶段及汽轮机运行中保证叶片的可靠性提供了有力的数据参考。