Запис Детальніше

Оцінка коефіцієнтів інтенсивності напружень в півеліптичних тріщинах колектора пароперегрівача ТЕС

CUNTUR

Переглянути архів Інформація
 
 
Поле Співвідношення
 
Title Оцінка коефіцієнтів інтенсивності напружень в півеліптичних тріщинах колектора пароперегрівача ТЕС
Evaluation of stress intensity factors in semi-elliptical cracks of thermal power plant superheater collector
Оценка коэффициентов интенсивности напряжений в полуэллиптических трещинах коллектора пароперегревателя ТЭС
 
Creator Ясній, Олег Петрович
Пиндус, Юрій Іванович
Ясній, Володимир Петрович
Yasniy, Oleh
Pyndus, Yuriy
Yasnii, Volodymyr
 
Subject колектор пароперегрівача
півеліптична тріщина
метод скінченних елементів
коефіцієнт інтенсивності напружень
superheater collector
semi-elliptical crack
finite element method
stress intensity factor
620.1
539.3
539.4
 
Description Метою даної роботи є дослідження НДС колектора пароперегрівача ТЕС з урахуванням експлуатаційних термомеханічних навантажень, температурних змін теплофізичних і фізико-механічних властивостей сталі 12Х1МФ та геометрії реальних експлуатаційних дефектів. З використанням скінченноелементного програмного забезпечення ANSYS Workbench створено тривимірну повномасштабну модель та оцінено НДС і розподіл КІН вздовж фронту півеліптичної поперечної тріщини між отворами колектора пароперегрівача. Побудувано поправкову функцію для визначення КІН, яка ураховує глибину і форму тріщини за комплексної дії внутрішнього тиску і термомеханічного навантаження.
З використанням методу скінченних елементів (МСЕ) змодельовано систему півеліптичних тріщин, локалізованих у містку між отворами колектора пароперегрівача теплової електростанції (ТЕС). Геометрія тріщин відповідає результатам аналізу пошкоджень реальних конструкцій. Повномасштабну тривимірну модель колектора з тріщиною навантажували термомеханічними навантаженнями, які охоплюють найбільш небезпечні режими експлуатації за дії внутрішнього тиску пари та різниці внутрішньої і зовнішньої температур стінок колектора. З використанням прямого методу визначення напружень отримано розподіли коефіцієнтів інтенсивності напружень (КІН) вздовж фронтів тріщин різних глибин. З урахуванням НДС внутрішньої поверхні містка між отворами пароперегрівача та визначених КІН у фронтах тріщин різних розмірів отримано поправкову функцію КІН. Функція враховує різницю зовнішньої та внутрішньої температур колектора і глибину тріщини.
holes of thermal power plant (TPP) superheater collector is modeled. The geometry of the cracks corresponds to the results of the analysis of real structures damage. Full-scale three-dimensional model of the collector with a crack was loaded by thermomechanical loads that cover most dangerous modes of operation under the actions of internal steam pressure and temperature difference on the internal and external collector walls. Using the direct method of stress determination the distributions of stress intensity factors (SIF) along the crack front for different crack depth were obtained. Taking into account the stress strain state of the internal surface of the ligament between the holes of superheater and determined SIF at the crack fronts of different sizes the obtained correction function of SIF were evaluated. The function takes into account the difference of external and internal temperature of the collector and the depth of the crack.
С использованием метода конечных элементов (МКЭ) смоделировано систему полуэллиптических трещин, локализованных в мостике между отверстиями коллектора пароперегревателя тепловой электростанции (ТЭС). Геометрия трещин соответствует результатам анализа повреждений реальных конструкций. Полномасштабную трехмерную модель коллектора с трещиной нагружали термомеханическими нагрузками, которые охватывают наиболее опасные режимы эксплуатации при действии внутреннего давления пара и разности внутренней и внешней температур стенок коллектора. При использовании прямого метода определения напряжений получено распределения коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) вдоль фронтов трещин различных глубин. С учетом НДС внутренней поверхности мостика между отверстиями пароперегревателя и определенных КИН во фронтах трещин различных размеров получено поправочную функцию КИН. Функция учитывает разницу внешней и внутренней температур коллектора и глубину трещины.
 
Date 2015-05-21T10:15:02Z
2015-05-21T10:15:02Z
2014
 
Type Article
 
Identifier Ясній О. П. Оцінка коефіцієнтів інтенсивності напружень в півеліптичних тріщинах колектора пароперегрівача ТЕС / О. П. Ясній, Ю. І. Пиндус, В. П. Ясній // Наукові нотатки. - 2014. - Вип. 47. - С. 211-220.
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/123456789/5604
 
Language uk
 
Relation Kwon, O. The effect of the steam temperature fluctuations during steady state operation on the remnant life of the superheater header / O. Kwon, M. Myers, A.D. Karstensen, D. Knowles // International Journal of Pressure Vessels and Piping. − 2006. – Vol. 83, No. 5. – P. 349-358.
Дробенко, Б.Д. Комп'ютерне моделювання деформування елементів діючого енергетичного обладнання з пошкодженнями [Текст] / Б.Д. Дробенко // Фізико-хімічна механіка матеріалів. – 2010. – № 6. – С.56–60.
Ясній, О. Пошкодження внутрішньої поверхні ділянки колектора пароперегрівника під час експлуатації [Текст] / О. Ясній, А. Собчак, В. Ясній, Н. Луцик // Машинознавство. – 2011. – № 1–2. – С.16–19.
О.П. Ясній. Моделювання НДС колектора пароперегрівача котла ТП-100 за комплексного термомеханічного навантаження методом скінченних елементів [Текст] // Вісник ТНТУ, № 2014. - С.7-15
Марочник сталей и сплавов. 2-е изд., доп. и испр. [Текст] / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др. Под общей ред. А.С. Зубченко. – М.: Машиностроение. – 2003. – 784 с.
Farragher, T.P. Development of life assessment procedures for power plant headers operated under flexible loading scenarios / T.P. Farragher, S. Scully, N.P. O'Down, S.B. Leen // International Journal of Fatigue. – 2013 – Vol. 49. – P. 50–61.
Сиратори, М. Вычислительная механика разрушения [Текст]: Пер. с японск. / М. Сиратори, Т. Миеси, Х. Мацусита. – М..: Мир. – 1986. – 334 с.
 
Publisher Луцький національний технічний університет