超临界锅炉炉外承压部件的寿命分析及在线检测

论文摘要

电厂承压部件的疲劳蠕变寿命问题是保证安全运行的最重要的环节,锅炉的寿命预测和寿命管理是一项相当复杂的工作,不仅涉及到所采用的评定方法的准确性,而且还需要在运行中有实用而方便的检测和监测手段。本文着重研究了近年来兴起的损伤力学的方法,先以有限元软件得出计算所需的参数,并以多轴非线性损伤力学的方法计算对象的寿命,更着重从多个方面与角度同经典的计算疲劳蠕变的方法做比较,由此探讨更准确可靠的计算疲劳蠕变的方法。之后,编写了寿命在线监测和管理系统软件,较好地兼顾了监测系统的准确性、实时性和智能化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 高温低周疲劳及蠕变概述
• 1.2.1 金属的高温低周疲劳
• 1.2.2 金属材料的蠕变
• 1.3 国内外研究综述
• 1.3.1 压力容器研究动态
• 1.3.2 高温低周疲劳寿命研究动态
• 1.3.3 蠕变及疲劳-蠕变交互寿命研究动态
• 1.3.4 对于电厂压力容器在线监测和管理系统应用的研究
• 1.4 本文的主要研究工作
• 第二章 汽水分离器的受力分析及其疲劳、蠕变作用
• 2.1 汽水分离器受力分析
• 2.1.1 汽水分离器受力综述
• 2.1.2 汽水分离器热应力分析
• 2.2 高温低周疲劳
• 2.2.1 循环变形的力学特性
• 2.2.2 高温循环变形
• 2.2.3 高温下的疲劳损伤和裂纹萌生
• 2.2.4 疲劳特性曲线和疲劳极限
• 2.3 蠕变
• 2.3.1 蠕变速率与应力的关系
• 2.3.2 温度、应力和材料对蠕变的影响
• 2.3.3 蠕变机理
• 2.3.4 持久强度
• 2.4 蠕变疲劳交互作用
• 第三章 多轴连续损伤力学模型及累积损伤理论
• 3.1 多轴连续损伤力学研究方法简介
• 3.1.1 损伤力学简介
• 3.1.2 多轴连续损伤简介
• 3.2 低周疲劳损伤理论的对比研究
• 3.2.1 现行疲劳损耗及累积损伤理论
• 3.2.2 疲劳非线性连续损伤力学模型
• 3.3 蠕变损伤理论的对比研究
• 3.3.1 现行蠕变损耗及累积损伤理论
• 3.3.2 蠕变非线性损伤力学理论及其特点
• 3.4 疲劳-蠕变累积损伤理论的对比研究
• 3.4.1 现行疲劳-蠕变耦合损伤分析方法
• 3.4.2 非线性连续损伤耦合方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于损伤模型及理论的数值计算
• 4.1 汽水分离器模型简介
• 4.2 对汽水分离器的有限元分析
• 4.2.1 原始数据
• 4.2.2 有限元分析结果
• 4.3 计算过程
• 4.3.1 低周疲劳损耗及对比分析
• 4.3.2 蠕变损耗及对比分析
• 4.3.3 疲劳-蠕变累积损耗及对比分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 锅炉寿命在线监测和管理系统的结构与实现
• 5.1 电厂监测系统
• 5.2 服务器端寿命在线监测系统的设计开发
• 5.2.1 锅炉寿命在线监测和管理系统计算流程
• 5.2.2 服务器端在线监测系统的实现与界面简介
• 5.2.3 系统核心具体实现方法
• 5.3 客户端寿命在线监测系统的设计开发
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况