棘轮-蠕变交互作用下汽轮机汽缸紧固螺栓失效研究

摘要

机组负荷变动和调峰过程中。汽缸的紧固螺栓在非零平均应力的交变载荷作用下会产生棘轮-蠕变行为,因此,对螺栓在棘轮-蠕变过程中损伤的发展进行研究具有重要意义。对镍基合金Nimonic 80A材料进行了550℃下单轴棘轮-蠕变试验,并在有限元软件Ansys中嵌入基于AbdelKarim-Ohno运动硬化准则的用户自定义程序,模拟了螺栓的棘轮-蠕变过程。模拟得到的宏观变形量与试验结果一致,在棘轮-蠕变交互作用下,螺栓螺杆处的损伤发展速度大于应力集中的螺纹处,并在此发生断裂。