充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)中鋼襯的低周疲勞問題
本文選題:水電站廠房 + 蝸殼。 參考:《華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年08期
【摘要】:鑒于抽水蓄能機(jī)組蝸殼通常采用充水保壓技術(shù)埋入混凝土,在運(yùn)行期鋼蝸殼須要承受頻繁的大幅值靜水壓力循環(huán)作用,面臨一定程度的低周疲勞失效風(fēng)險(xiǎn),以某實(shí)際充水保壓蝸殼結(jié)構(gòu)為例,首先基于ABAQUS有限元分析平臺(tái)完成了該組合結(jié)構(gòu)的施工-運(yùn)行過程靜力仿真分析,然后基于DesignLife疲勞分析平臺(tái),依據(jù)有限元靜力分析結(jié)果采用常幅值荷載的循環(huán)方式預(yù)測了鋼蝸殼的疲勞壽命,其中材料的S-N曲線(應(yīng)力-壽命曲線)選取為Eurocode3-112.計(jì)算結(jié)果表明:運(yùn)行期鋼蝸殼的局部脫空現(xiàn)象會(huì)對其自身的受力產(chǎn)生不利影響,脫空區(qū)-高應(yīng)力區(qū)-高疲勞失效風(fēng)險(xiǎn)區(qū)三者間存在顯著的因果對應(yīng)關(guān)系.從預(yù)測的疲勞壽命數(shù)量級(jí)(2×10~5以上)看,電站運(yùn)行期內(nèi)鋼蝸殼無低周疲勞失效的風(fēng)險(xiǎn).
[Abstract]:In view of the fact that the volute of pumped storage unit is usually embedded in concrete with the technique of water filling and maintaining pressure, the steel volute has to bear frequent hydrostatic pressure cycles with large values during operation, and it faces the risk of low cycle fatigue failure to a certain extent. Taking a practical volute structure with water filling and maintaining pressure as an example, the static simulation analysis of the construction-running process of the composite structure is completed based on ABAQUS finite element analysis platform, and then based on the DesignLife fatigue analysis platform. The fatigue life of steel volute is predicted by the cyclic mode of constant amplitude load according to the static analysis results of finite element method. The S-N curve (stress-life curve) of the material is chosen as Eurocode3-112. The results show that the local void phenomenon of steel volute during running period will have a negative effect on its own forces, and there is a significant causal correspondence between the void zone, the high stress zone and the high fatigue failure risk zone. According to the predicted fatigue life of more than 2 脳 10 ~ (5), there is no risk of low cycle fatigue failure in the steel volute during the operation period of the power station.
【作者單位】: 長江科學(xué)院水利部水工程安全與病害防治工程技術(shù)研究中心;武漢大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51679013,51609020,51679175,51309030) 水資源與水電工程科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(武漢大學(xué))開放研究基金資助項(xiàng)目(2015SDG02) 中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)資助項(xiàng)目(CKSF2016015/GC,CKSF2017067/GC)
【分類號(hào)】:TV33
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本文編號(hào):1840958
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