汽轮机零部件多轴应力状态下的强度设计和寿命预测
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ｔ ｂｉ ｏ ｏ ｎｔ ｎ ｒｍｕ ａ ａ ｔｅ ｓｓａｅ ｒ ｎｔｏ ｕｃ ． Ｔｈ ｏｌｐｓ ｏ ｄ ａ ｈ ｎ ｌｓｓｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅ ｉ ｏ ｕｒ ｎｅ ｃ ｍｐ ｎｅ ｓ ｕ ｄｅ ｈｉｘｉｌｓｒ ｓ ｔｔｓａ ｅ ｉ ｒ ｄ ｅｄ ｅ ｃ ｌａ ｅ ｌａ ｎｄ ｔｅ ａ ａｙ ｉ ｓｇ ｒｔｒａ ｆｒ
多 轴疲 劳失 效 。对 于单 轴 应 力 状 态 而 言 ， 程 上 工
采 用简 化模 型计 算 平 均 应 力 ， 过试 验 测 定 试 件 通
的材 料力 学性 能 ， 就可 以进 行 强度 设 计 和 寿命 预
测 。汽 轮机零 部 件 的多轴 应 力 状 态 有 无 限 种 ， 通 过试 验测 定无 限种 多轴 应力状 态下 的材 料力 学性
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ｔ ｅｓ ｅ ｇｈ ｄ ｓｇ ｔｏ ｎ ｉ ｒｄｃｉｎ ｍｅｈ ｄ ｆｒｌｗ ｃｃｅｆｔ ｕ ｒｃ ｎｔ ｔ ｎ ｏ ｔａ ｈ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉｎ ｍｅｈ ｄ ａ ｄｌ ｅｐ ｅ ｉｔ ｔｏ ｏ ｏ ｙ ｌ ａｉ ｅ ｃａ ｋ ｉｉａｉ ｆｓｅ ｍ ｒ ｆ ｏ ｇ ｉ ｏ
轮 机零部 件有 限元 分 析 的基 本 原 则 、 度有 限元 强
达 到梁 在工作 温度下 材料 的屈 服极 限
时，
该梁 的各个 截 面上 的各 点应 力均 同时达 到屈 服极
限， 整个结 构 失 效 ， 限载 荷 （ 极 即极 限轴 向拉 力 ）
为 Ｐ ＝ Ａ。为 了保证 该 梁能 够安 全使 用 ， 许 ｔ 允 的工作状 态应 该在极 限载 荷状态 再 留有一 定 的安
应 力而 没有剪 应力 ， 这些 平 面称 为主平 面 ， 用 在 作
主平 面上 的正应 力就 是 主应力 。任 意一 点 的 ３个
收 稿 日期 ：０ ２— ２— ４ ２１ ０ ２ 修 订 日期 ：０ ２— ４一Ｏ ２１ ０ １
基金项 目： 上海市科委基础研究重点项 目资助课题（ １Ｃ ４ ４ ０ ） 上海市经济和信息化委员会 资助项 目（０ １１０ １Ｊ １０ ５ ０ ； ２ １０ ０９） 作者简介 ： 史进 渊（９ ６一） 男 ， １５ ， 陕西子长人 ， 毕业于西安交通大学 ， 主要从事发 电机组寿命 预测 、 可靠 性设 计 、 状态 检修 、 优化运 行和安 全性监控等方面 的技术研究 。
ｇｖ ｎ ｔ ｇ ｔ ｅ ｔ ａ ｅｙ ｆｃ ｏ ｓｏ ｔ ｎ ｔ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｌ ｅ ｐ ｅ ｉｔ ｎ ｉｅ ｏ ｅｈ ｒｗｉ ｓ ｆ ｔ ｔ ｒ ｆｓ ｅ ｇｈ ｄ ｓ ｎ ｉ ｒｄ ｃ ｉ ．Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｎ ｉ ｒ ｄ ｃｉｎ ｏ ｏ ｏ ｅ ｔ ｈ ａ ｒ ｇ ｆ ｏ ｈ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｌ ｅ ｐ ｅ ｉｔ ｆｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｆ ｏ
全 裕度 ， 即取安 全 系数后 ， 得
，ｒ ．
。
分 析 的设 计 判据 、 广义 强 度 有 限元 分 析 的设 计 判 据、 局部 应力 的允许 范 围和设 计判据 的应 用范 围。 这 些强 度设 计判据 采用 弹性有 限元 分析 法计算 弹 性 名 义应 力 ； 用 第 四强 度 理 论计 算 多轴 应 力 的 采 等效 应力 ； 采用 塑 性 失效 准则 进 行 汽轮 机 零 部件
Ｓ ｒ ｎ ｔ ｓｇ ｎｄ ＬｉｅＰｒ ｄｉｔｏ ｆＳ ｅ ｍ ｔ ｅ ｇ ｈ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｆ ｅ ｃｉ ｎ ｏ ｔ ａ Ｔｕｒ ｉ ｅ Ｃｏ ｐｏ ｅ ｔ ｄｅ ｂｎ ｍ ｎ ｎ ｓＵｎ ｒ Ｍ ｕｌｉ ｘａ ｔ ｅ ｓＳ ａ ｅ ｔａ ｉｌＳ ｒ ｓ ｔ ｔｓ
［ ］ — 许用 应力 ； —
定 ｎ ＝１５ 。 ．
载荷 的安 定性 设计方 法 。为 了更好地 理解 与应 用 文献 ［ ０—１ ］ 出 的多 轴 应 力状 态 的分 析 设 计 １ １给 法及 其设 计判 据 ， 可参 照 文 献 ［ ０—１ 。本 文 进 １ ４］
析技 术在 汽轮 机结 构改进 和强 度设计 中被 广泛 应
将 导致结 构 发 生 破 坏 。汽 轮 机零 部 件 考 虑 到
极 限载荷 的分 析设 计 方 法 被称 为 极 限设 计 方 法 。
该方 法认 为 构件 上某 一 点 应 力达 到 屈 服极 限 时 ， 机 构结 构未 失效 ， 只 有 当整 个 截 面 上各 点 的 应 而 力 都达 到屈 服极 限时 ， 构 才能 达 到 它 的极 限 承 结
找 到 ３个 相互 垂 直 的平 面 ， 这 些平 面上 只 有 正 在
主应力 都不 等 于零 的状 态 ， 称为 三 向应 力状 态¨ ， 也称 为 三轴应 力状 态或 多轴应 力状 态 。
汽 轮机零 部件 的三 维结 构均 在复杂 的 多轴应
力状 态 下工作 ， 失效 大 多 数 为 多轴 强 度 失 效 或 其
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｐｅ ｉｔ ｎ ｒ ｄ ｃｉ ｏ
ｓｅ ｍ ｕ ｂ ｎ ；ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｉ ｉ ｌｍｅ ｔ ａ ａｙ ｉ ； ｍｕ ｉｘａ ｔ ｓ ｔｔ ｔａ ｔｒ ｉ ｅ ｏ ｏ ｅ ｔ ；ｆ ｔ ｅｅ ｎ ｎ ｌ ｓｓ ｎｅ ｈ ａ ｉｌ ｓｒ ｓ ｓａｅ；ｓｒ ｎ ｈ ｅ ｉｎ； ｌ ｅ ｅ ｔ ｇ ｄ ｓｇ ｅｔ ｉ ｆ
ｉ ｒ ｐ ｓ ｄ ｆｒｌｆ ｒ ｄｉｔｏ ｏ ｔａ ｔ ｂ ｎ ｏ ｏ ｎｔ ｎ ｒｍ ｕ ａ ｉｌｓｒ ｓ ｔ ｔｓ Ｔｈ ｏ ｖ ｒｉｎ ｏ ｍｕｌｓａ ｅ ｓ ｐ ｏ ｏ ｅ ｉｅ ｐ ｅ ｃｉｎ ｆｓｅ ｍ ｕｒ ｉ ｅ ｃ ｍｐ ｎｅ ｓ ｕ ｄｅ ｈｉｘ ａ ｔｅ ｓｓａｅ ． ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｓｏ ｆｒ ａ ｒ
汽 轮机转 子 、 汽缸 、 阀壳 等零部 件 由于其 结 构
和 受力 的复 杂性 ， 危 险 点 的受 力 绝 大 多 数 处 在 其 三 维应 力状 态 。所 谓应 力状 态指 的是任 意一 点 处 的应力 大小 和方 向以及 不 同平 面 上应力 之 间 的关 系 。任 意一点 都有 ９个 应 力 分量 ， 中 ３个 是 正 其 应 力分 量 ， ６个 是 剪 应 力 分 量 。任 意 一 点 总 可 以
行 提 供 了依 据 。
关键词 ： 汽轮 机 ； 部 件 ； 限 元 分 析 ； 零 有 多轴 应 力状 态 ； 度 设 计 ； 命 预 测 强 寿 中图 分 类 号 ：Ｋ ６ Ｔ ２２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２— ５ ９ ２ １ ）２— １１— ９ １７ ５ ４ （０２ ０ ０ ３ ０
Ｓ ｉ—ｕ ｎ，ＷＡ ｌ ，Ｙ ＮＧ Ｙ Ｈ１Ｊｎｙ ａ ＮＧ ｙ ０ Ａ ｕ，ＤＥ ＮＧ Ｚｈ—ｈ ｎ ｉ ｅ ｇ，Ｚ ｃ ＨＯＵ Ｚ ａ — ｅ ｈ ｏｗ ｉ
（ ｈ ｎ ｈ ｉ ｏ ｒ ｑ ｉｍｅ ｔ ｅ ｅ ｒｈＩｓｉ ｔ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２０ Ｃ ｉ ） Ｓ ａ ｇ ａ Ｐ ｗｅ ｕｐ ｎ ｓ ａｃ ｔｕｅ Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ４ ， ｈｎ Ｅ Ｒ ｎ ｔ ａ
强 度 的分析 设 计 ， 即对稳 态 工 况 采用 考 虑 极 限 载 荷 的极 限设 计 方 法 ； 瞬 态变 工 况 采 用考 虑 安 定 对
≤＝ ＝［ ］
Ｉ ｔ
（） １
式 中
— — 工作 温度 下材料 的屈 服极 限 ；
Ｔ — — 对应 于 １ ， 的安全 系数 ， Ｓ Ａ ＭＥ规
鍪 Ｉ 一 衄
第 ２期
汽 轮 机 零 部件 多轴 应 力状 态 的 强度 设 计 和 寿 命 预 测
能， 既不经 济 ， 不可 能 。汽轮机 零部 件强度 的常 也 规设计 ， 是在单 轴 应 力状 态 下 进行 强 度 计算 和安 全性 校核 。随着 科 学 技术 的发 展 ， 限 元 分 有
面积 为 ４， 截 面上 的平 均应 力 为 ｏ ＝Ｐ Ａ 当 在 － ／。
。
态下 的强 度设 计 ， 临 着缺 少 设 计 判据 的技 术 难 面 题 。文献 ［ ８—９ 给 出 了汽 轮 机 零 部 件 强 度有 限 ］ 元分 析 的 ２个设 计 判 据 ； 文献 ［ ０—１ ］ 绍 了汽 １ １介
析设计判据 ， 出了汽轮机零部件 多轴应力状 态下寿命预 测使 用的等 效应力和等 效应 变正 负号的确 定方 法， 提
给 出了汽轮机零部件 多轴应 力状 态下的等 效应力 与等效应 变的换 算公式 以及强度 和寿命 设计 的安全 系数 。 应 用这 些设计判据和安全 系数 。 进行汽轮机零部件的强度设 计和寿命预 测 ， 为汽轮 机零部件 的 长周期安全 运
第４ １卷
第 ２期
热 力 透 平
ＴＨＥＲＭＡＬＴＵＲＢｌ ＮＥ
Ｖ０ ． ． １ ４１ Ｎｏ ２
２１ ０ ２年 ６月
Ｊｕ ２ ２ ｎ． ０１
汽轮机 零部 件多轴 应力状 态下 的强度设计和 寿命预 测
史进 渊 ， 汪 勇 ， 杨 宇 ， 志成 ， 昭伟 邓 周
（ 海 发 电设 备 成 套 设 计 研 究 院 ， 海 ２ ０ ４ ） 上 上 ０ ２０
ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｅ ｉｎ ｃ ｉ ｒａ ａ ｄ ｓｆ ｔ ａ ｔｒ ｒ ｖｄ ｃｅ ｔｆｃ ｂ ｓｓｆ ｒｔ ｏ ｇ ｐｅ ｉｄ ｏ ａｅ ｏ ｒｔｏ ｆｔ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｄ ｓｇ ｒｔ ｉ ｎ ａｅｙ ｆ ｃｏ ｓ ｐ ｏ ｉｅｓａ ｓ ｉ ｎｉ ａ ｉ ｏ ｈｅ ｌｎ ｒｏ ｆｓ ｐｅ ａｉｎ ｏ ｈ ｅ ｉ ｆ ｔ ｂｎｅ ｃ ｍｐ ｎｅ ｓ ｕｒ ｉ ｏ ｏ ｎｔ．
摘
要 ： 绍 了汽 轮机 零 部 件 多轴 应 力 状 态下 的 强 度 设 计 方 法 和 低 周 疲 劳 裂 纹 萌 生 寿 命 预 测 方 法 ， 析 了汽 介 分
轮 机 零 部 件 多轴 应 力状 态 下稳 态额 定 工 况 的极 限载 荷 与 分析 设 计 判 据 ， 以及 瞬 态 变工 况 强 度 的 安 定 栽 荷 与 分
载 能 力 ， 能 达 到破 坏 状 态 ， 轮 机零 部 件 才 不 才 汽
用， 利用 材料试 件 （ 轴应 力状 态 ） 单 力学 性 能 的试 验 数据 ， 开 展 汽轮 机 零 部件 在 多 轴 应力 状 态 下 来
的强度设 计 和寿命 预测 是一项 有益 的工作 。
能 继续 使用 。
１ １ １ 平 均 应 力 的 设 计 判 据 ． ．
】 多轴 应 力状 态 下 的 强 度 设计
汽轮机 零部 件强 度有 限元分 析和 多轴应 力 轴应 力 状 态 ） 单
的等截 面梁 为例 ， 梁作 用轴 向拉 力 为 Ｐ， 的截 该 梁
ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｓ ｉ ａｅ ｏ ｄ ｔ ｎ ｕ ｄ ｒｍｕ ｉｘａ ｔ ｓ ｔ ｔｓ ｓｗｅｌ ｓｔ ｅ ｉ ｓａ ｔｎ ｏ ｓｖ ｒ ｂ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｏ ｄ ｎ ｏ ｏ ｅ ｔ ｎ ｒ ｔｄ ｃ ｎ ｉ ｏ ｎ ｅ ｈ ａ ｉｌｓ ｅ ｓｓａｅ ，ａ ｌ ａ ｈ ｔ ｎａ ｅ ｕ ａ ｉ ｌ ｏ ｄｔ ｎ ｌａ ｓａ ｄ ｉ ｒ ｎ ａ ｉ ｔ ｅ ａ ａｙ ｉ ｄ ｓｇ ｒｔｒ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｈ ｎ ｌｓｓ ｅ ｉ ｎ ｃ ｉ ｉ ａ ｅａ ａｙ ｅ ．Ａｎ ａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｄ ｃｄ ｈ ｉ ｎ ｏ ｅ ｅ ｕ ｖ ｌ ｎ ｔ ｓ ｎ ｑ ｉａｅ ｔｓ ａｎ ｅａ ｐ ｒ ａ ｈ ｔ ｅ ｉｅ ｔ ｅ ｓｇ ｆ ｈ ｑ ｉ ａｅ ｔ ｒ ｓ ａ ｄ ｅ ｕ ｖ ｌｎ ｔ ｉ ｔ ｓｅ ｒ
多 轴疲 劳失 效 。对 于单 轴 应 力 状 态 而 言 ， 程 上 工
采 用简 化模 型计 算 平 均 应 力 ， 过试 验 测 定 试 件 通
的材 料力 学性 能 ， 就可 以进 行 强度 设 计 和 寿命 预
测 。汽 轮机零 部 件 的多轴 应 力 状 态 有 无 限 种 ， 通 过试 验测 定无 限种 多轴 应力状 态下 的材 料力 学性
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轮 机零部 件有 限元 分 析 的基 本 原 则 、 度有 限元 强
达 到梁 在工作 温度下 材料 的屈 服极 限
时，
该梁 的各个 截 面上 的各 点应 力均 同时达 到屈 服极
限， 整个结 构 失 效 ， 限载 荷 （ 极 即极 限轴 向拉 力 ）
为 Ｐ ＝ Ａ。为 了保证 该 梁能 够安 全使 用 ， 许 ｔ 允 的工作状 态应 该在极 限载 荷状态 再 留有一 定 的安
应 力而 没有剪 应力 ， 这些 平 面称 为主平 面 ， 用 在 作
主平 面上 的正应 力就 是 主应力 。任 意一 点 的 ３个
收 稿 日期 ：０ ２— ２— ４ ２１ ０ ２ 修 订 日期 ：０ ２— ４一Ｏ ２１ ０ １
基金项 目： 上海市科委基础研究重点项 目资助课题（ １Ｃ ４ ４ ０ ） 上海市经济和信息化委员会 资助项 目（０ １１０ １Ｊ １０ ５ ０ ； ２ １０ ０９） 作者简介 ： 史进 渊（９ ６一） 男 ， １５ ， 陕西子长人 ， 毕业于西安交通大学 ， 主要从事发 电机组寿命 预测 、 可靠 性设 计 、 状态 检修 、 优化运 行和安 全性监控等方面 的技术研究 。
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分 析 的设 计 判据 、 广义 强 度 有 限元 分 析 的设 计 判 据、 局部 应力 的允许 范 围和设 计判据 的应 用范 围。 这 些强 度设 计判据 采用 弹性有 限元 分析 法计算 弹 性 名 义应 力 ； 用 第 四强 度 理 论计 算 多轴 应 力 的 采 等效 应力 ； 采用 塑 性 失效 准则 进 行 汽轮 机 零 部件
Ｓ ｒ ｎ ｔ ｓｇ ｎｄ ＬｉｅＰｒ ｄｉｔｏ ｆＳ ｅ ｍ ｔ ｅ ｇ ｈ Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｆ ｅ ｃｉ ｎ ｏ ｔ ａ Ｔｕｒ ｉ ｅ Ｃｏ ｐｏ ｅ ｔ ｄｅ ｂｎ ｍ ｎ ｎ ｓＵｎ ｒ Ｍ ｕｌｉ ｘａ ｔ ｅ ｓＳ ａ ｅ ｔａ ｉｌＳ ｒ ｓ ｔ ｔｓ
［ ］ — 许用 应力 ； —
定 ｎ ＝１５ 。 ．
载荷 的安 定性 设计方 法 。为 了更好地 理解 与应 用 文献 ［ ０—１ ］ 出 的多 轴 应 力状 态 的分 析 设 计 １ １给 法及 其设 计判 据 ， 可参 照 文 献 ［ ０—１ 。本 文 进 １ ４］
析技 术在 汽轮 机结 构改进 和强 度设计 中被 广泛 应
将 导致结 构 发 生 破 坏 。汽 轮 机零 部 件 考 虑 到
极 限载荷 的分 析设 计 方 法 被称 为 极 限设 计 方 法 。
该方 法认 为 构件 上某 一 点 应 力达 到 屈 服极 限 时 ， 机 构结 构未 失效 ， 只 有 当整 个 截 面 上各 点 的 应 而 力 都达 到屈 服极 限时 ， 构 才能 达 到 它 的极 限 承 结
找 到 ３个 相互 垂 直 的平 面 ， 这 些平 面上 只 有 正 在
主应力 都不 等 于零 的状 态 ， 称为 三 向应 力状 态¨ ， 也称 为 三轴应 力状 态或 多轴应 力状 态 。
汽 轮机零 部件 的三 维结 构均 在复杂 的 多轴应
力状 态 下工作 ， 失效 大 多 数 为 多轴 强 度 失 效 或 其
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和 受力 的复 杂性 ， 危 险 点 的受 力 绝 大 多 数 处 在 其 三 维应 力状 态 。所 谓应 力状 态指 的是任 意一 点 处 的应力 大小 和方 向以及 不 同平 面 上应力 之 间 的关 系 。任 意一点 都有 ９个 应 力 分量 ， 中 ３个 是 正 其 应 力分 量 ， ６个 是 剪 应 力 分 量 。任 意 一 点 总 可 以
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关键词 ： 汽轮 机 ； 部 件 ； 限 元 分 析 ； 零 有 多轴 应 力状 态 ； 度 设 计 ； 命 预 测 强 寿 中图 分 类 号 ：Ｋ ６ Ｔ ２２ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２— ５ ９ ２ １ ）２— １１— ９ １７ ５ ４ （０２ ０ ０ ３ ０
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强 度 的分析 设 计 ， 即对稳 态 工 况 采用 考 虑 极 限 载 荷 的极 限设 计 方 法 ； 瞬 态变 工 况 采 用考 虑 安 定 对
≤＝ ＝［ ］
Ｉ ｔ
（） １
式 中
— — 工作 温度 下材料 的屈 服极 限 ；
Ｔ — — 对应 于 １ ， 的安全 系数 ， Ｓ Ａ ＭＥ规
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第 ２期
汽 轮 机 零 部件 多轴 应 力状 态 的 强度 设 计 和 寿 命 预 测
能， 既不经 济 ， 不可 能 。汽轮机 零部 件强度 的常 也 规设计 ， 是在单 轴 应 力状 态 下 进行 强 度 计算 和安 全性 校核 。随着 科 学 技术 的发 展 ， 限 元 分 有
面积 为 ４， 截 面上 的平 均应 力 为 ｏ ＝Ｐ Ａ 当 在 － ／。
。
态下 的强 度设 计 ， 临 着缺 少 设 计 判据 的技 术 难 面 题 。文献 ［ ８—９ 给 出 了汽 轮 机 零 部 件 强 度有 限 ］ 元分 析 的 ２个设 计 判 据 ； 文献 ［ ０—１ ］ 绍 了汽 １ １介
析设计判据 ， 出了汽轮机零部件 多轴应力状 态下寿命预 测使 用的等 效应力和等 效应 变正 负号的确 定方 法， 提
给 出了汽轮机零部件 多轴应 力状 态下的等 效应力 与等效应 变的换 算公式 以及强度 和寿命 设计 的安全 系数 。 应 用这 些设计判据和安全 系数 。 进行汽轮机零部件的强度设 计和寿命预 测 ， 为汽轮 机零部件 的 长周期安全 运
第４ １卷
第 ２期
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ＴＨＥＲＭＡＬＴＵＲＢｌ ＮＥ
Ｖ０ ． ． １ ４１ Ｎｏ ２
２１ ０ ２年 ６月
Ｊｕ ２ ２ ｎ． ０１
汽轮机 零部 件多轴 应力状 态下 的强度设计和 寿命预 测
史进 渊 ， 汪 勇 ， 杨 宇 ， 志成 ， 昭伟 邓 周
（ 海 发 电设 备 成 套 设 计 研 究 院 ， 海 ２ ０ ４ ） 上 上 ０ ２０
ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｓ ｅ ｉｎ ｃ ｉ ｒａ ａ ｄ ｓｆ ｔ ａ ｔｒ ｒ ｖｄ ｃｅ ｔｆｃ ｂ ｓｓｆ ｒｔ ｏ ｇ ｐｅ ｉｄ ｏ ａｅ ｏ ｒｔｏ ｆｔ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ｄ ｓｇ ｒｔ ｉ ｎ ａｅｙ ｆ ｃｏ ｓ ｐ ｏ ｉｅｓａ ｓ ｉ ｎｉ ａ ｉ ｏ ｈｅ ｌｎ ｒｏ ｆｓ ｐｅ ａｉｎ ｏ ｈ ｅ ｉ ｆ ｔ ｂｎｅ ｃ ｍｐ ｎｅ ｓ ｕｒ ｉ ｏ ｏ ｎｔ．
摘
要 ： 绍 了汽 轮机 零 部 件 多轴 应 力 状 态下 的 强 度 设 计 方 法 和 低 周 疲 劳 裂 纹 萌 生 寿 命 预 测 方 法 ， 析 了汽 介 分
轮 机 零 部 件 多轴 应 力状 态 下稳 态额 定 工 况 的极 限载 荷 与 分析 设 计 判 据 ， 以及 瞬 态 变工 况 强 度 的 安 定 栽 荷 与 分
载 能 力 ， 能 达 到破 坏 状 态 ， 轮 机零 部 件 才 不 才 汽
用， 利用 材料试 件 （ 轴应 力状 态 ） 单 力学 性 能 的试 验 数据 ， 开 展 汽轮 机 零 部件 在 多 轴 应力 状 态 下 来
的强度设 计 和寿命 预测 是一项 有益 的工作 。
能 继续 使用 。
１ １ １ 平 均 应 力 的 设 计 判 据 ． ．
】 多轴 应 力状 态 下 的 强 度 设计
汽轮机 零部 件强 度有 限元分 析和 多轴应 力 轴应 力 状 态 ） 单
的等截 面梁 为例 ， 梁作 用轴 向拉 力 为 Ｐ， 的截 该 梁
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