火电厂蒸汽管道的弹塑性蠕变损伤本构模型研究

针对火电厂中蒸汽管道与汽包一类承压部件常用耐热钢材,由于长时间承受高温高压使用,处于蠕应变Ⅱ阶段过程中,发生弹塑性蠕变损伤问题,给出完整的损伤本构描述,建立起弹塑性蠕变损伤本构模型及其数值变分原理与有限元离散化形式,从而形成完整的数值变分新方法。     

主蒸汽管道两种弯头材料的主要力学性能及蠕变损伤劣化情况的试验研究

通过试验研究，阐述了火力发电厂主蒸汽管道中两种常用弯头材料的试验数据，由这些数据分别得出了各种力学参数的计算公式，对火电厂的工程技术人员和从事设计、科研的技术人员都有十分重要的参考价值     

火电厂耐热钢的非线性局部化蠕变损伤理论研究

针对火电厂中蒸汽管道与汽包一类承压部件常用耐热钢材,在经历长时间高温高压作用后,处于蠕应变Ⅲ阶段过程时,发生非线性局部化（大变形）蠕变损伤问题,给出损伤本构描述,提出非线性局部化蠕变损伤本构模型及其数值变分原理与有限元离散化形式,从而形成另一种弹塑性蠕变损伤理论与数值变分新方法。     

大理岩结构面非线性蠕变损伤本构模型研究

针对锦屏二级水电站地下洞室群围岩富含节理的情况,对主要围岩大理岩进行含软弱夹层的剪切蠕变试验,结果表明在应力水平较低时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形和黏弹性变形组成,当应力水平较高时,蠕变变形主要有瞬时弹性变形,黏弹性变形和黏塑性变形组成。在广义开尔文模型基础上增加一非线性项,来描述衰减蠕变阶段和稳定蠕变阶段;根据加速蠕变阶段岩石的损伤特性,选取基于应力水平和时间因素的损伤变量,建立了岩石非线性蠕变损伤本构模型,并通过试验结果对该模型进行参数辨识,验证了该模型的正确性和合理性。然后,分别利用该模型和西原(Nishiharamodel)模型对加速蠕变阶段进行拟合,结果表明提出的模型能很好地描述加速蠕变阶段,克服了西原模型的不足。     

主蒸汽管道寿命评估方法的发展现状

综述了国内外迄今提出的关于主蒸汽管道在运行工况下寿命评估的主要方法与作者近年来提出的《蠕变相对变形量判废新准则》、《蠕变损伤强度判废新准则》和《蠕变微孔洞扩张损伤量判废标准》等最新成果。     

高温蒸汽管道在高温蠕变与低周疲劳交互作用下的损伤演化和寿命估算方法

基于近年来固体力学发展的前沿领域中较成熟的连续损伤力学的概念与理论,着重讨论火电厂中高温蒸汽管道,在高温和周期加载条件下运行时,将发生高温蠕变与低周疲劳交互作用下的材质劣化损伤行为。针对这种性状来研究蒸汽管道常用耐热钢在高温蠕变与低周疲劳交互作用时的损伤本构关系,提出用于管道结构分析的基本方程与变分方法,并从工程实用角度出发,根据火电厂中大多数高温结构元件的服役运行工况,利用"间置加载"型载荷谱的特点,提出两个基本假设,以突出蠕变与疲劳交互作用过程中的主要特征,并依据初始循环应力应变场,来对损伤过程中的循环应力应变场进行逼真描述,为更好地解决管道结构分析中的实际问题以及构件的寿命估算,从而提出更为严谨的理论和管道结构分析的变分方法。     

考虑蠕变损伤的Q_2黄土流变本构模型

根据Q2黄土的流变特征,其粘弹性特性可采用五元件广义的Kelvin模型来描述,其线性粘塑性特性可用与一滑块并联的Maxwell模型来描述,而非线性粘塑性特性,可通过损伤与塑性应变的耦合作用来反映。在考虑黄土瞬时损伤、蠕变损伤及黄土粘弹塑性组合模型的基础上,应用应变等效原理,建立了蠕变损伤流变本构模型,并通过拟牛顿法确定了相应的模型参数。该模型能够较好地描述黄土的加速蠕变过程,具参数少、适用性广的特点。     

镁合金循环蠕变的损伤本构关系

利用MTS809高级材料试验机对镁合金AM50进行了系列蠕变试验,基于微结构和缺陷的分析提出各向同性标量损伤变量,在能量释放率概念的基础上导出损伤变量的演化方程.针对镁合金的循环蠕变强化和回复软化的特点建立内应力演化方程,在不可逆热力学和内应力理论基础上发展了考虑损伤的循环蠕变本构关系.理论分析与试验结果吻合较好,表明所建立的计及损伤的循环蠕变本构模型能够描述镁合金的循环蠕变现象.     

镁合金塑性-蠕变交互作用的损伤本构模型

基于简单机械模型并合理地定义广义时间标度,得到了描述塑性-蠕变交互作用的统一型本构方程．在此基础上,采用Gurson模型考虑了镁合金在铸造过程中及由二相粒子脱落等所造成的孔洞型损伤,建立了基于含球形孔洞的有限体积球体的损伤模型,由此建立了混合强化材料的损伤演化．利用所建立的描述损伤本构模型和损伤演化,分析了镁合金在循环栽荷作用下的响应特性,取得了与实验相吻合的结果．     

热电厂F12材质主蒸汽管道系统的寿命评价

高温持久强度试验和微观结构分析显示,某热电厂材质为F12(X20CrMoV12.1)主蒸汽管道经1.65×105 h运行后,材料的力学性能和组织结构产生明显的退化或损伤.尽管没有发现蠕变空洞或裂纹等动态缺陷,但微观结构表现出明显的脆化倾向和蠕变损伤特征,弯管部分尤为显著.服役材料的持久强度试验结果和主蒸汽管线运行状态下的有限元方法应力计算分析表明,该主蒸汽管道的再设计许用应力值已不能满足继续安全运行1×105 h的基本条件.最后对其剩余使用寿命做出评价.     

汽包与管道疲劳损伤断裂可靠性分析

针对火电厂中汽包与管道在运行过程中发生疲劳损伤断裂失效这一类问题 ,提出一种概率疲劳损伤断裂失效分析方法 ,它以汽包与管道类压力容器结构的初始疲劳质量状态为基础 ,考虑了汽包或管道在疲劳条件下材质损伤衰变、萌生裂纹及其扩展时的随机性 ,采用概率统计方法 ,建立起以裂纹长度为准则的汽包与管道发生疲劳损伤断裂失效时的功能函数 ,同时还给出了按近似概率分析方法中的JC法与一次二阶矩法计算了汽包或管道在不同循环次数下的疲劳裂纹超过数概率。上述分析与计算 ,实质上反映了对汽包或管道疲劳损伤断裂失效时的疲劳寿命进行可靠性评估的概率分析新方法。本文中最后引用汽包与管道用耐热钢的疲劳试验结果 ,与上述分析方法得到的预测结果加以对比验证 ,表明提出的这一新方法是合理的和可靠的。     

电厂锅炉受热面管子腐蚀研究

锅炉受热面管子故障是造成火电机组强迫停机的主要原因。通过对管子水侧腐蚀机理及原因分析，提出了相应的防治措施。     

基于材料杨氏模量实测的电厂主蒸汽管应力分析

通过实验与理论分析、数值计算相结合的方法进行电厂主蒸汽管热应力应变分析.首先用高温应变片精确测量锅炉主蒸汽管道直管段的热应变,并根据结构应力的解析解,得到管道结构材料杨氏模量与温度的关系.在此基础上,利用有限元分析技术,更全面准确地分析管系在不同工作状态下的热应力、应变情况.该方法应用于某电厂主蒸汽管应力分析,效果较好.对电站的安全监测有一定实用价值.该方法也可推广至其他领域进行高温管系的力学分析.     

基于模糊控制的电厂过热汽温控制系统仿真

把模糊控制的特性与常规的PID算法结合起来，利用MATLAB中的SIMULINK工具箱，将模糊控制器应用于过热汽温控制，并对其进行了仿真，仿真结果表明，基于模糊控制器的过热汽温智能控制系统具有良好的控制品质。     

在蒸汽测量中弯管流量计采用水平导压管取代冷凝罐

讨论了弯管流量计在蒸汽测量中使用冷凝罐对计量精度的影响，重点进行弯管流量计采用水平导压管用于蒸汽测量的可行性分析，得出可以用水平导压管取代冷凝罐的结论。     

汽油机掺水蒸汽对工作参数影响的试验研究

介绍了一种汽油机掺水蒸汽的新装置，通过在ＮＪ－７０车用汽油机上的试验，对发动机的工作参数进行了实测和分析，为进一步研究汽油机掺水蒸汽的工作过程建立了基础。