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摘要：本论文对应力腐蚀的机理进行了深入的探讨，比较浅析了描述应力腐蚀的Clark模型、Paris模型以及应力腐蚀寿命预测概率模型，针对汽轮机内的蒸汽环境及汽轮机转子材料，推导了适用于汽轮机环境的公式模型。并针对实际的某核电汽轮机低压转子，利用有限元策略计算转子的温度场与应力场，并结合汽轮机的热力计算与腐蚀环境，开展汽轮机转子应力腐蚀危险部位的应力腐蚀寿命评估。首先，作者根据国内外大量文献，归纳综述了应力腐蚀的机理，利用确定性浅析策略对应力腐蚀不足建立了Clark模型及Paris模型的论述描述，以及运用可靠性浅析策略对应力腐蚀不足建立了应力腐蚀寿命预测概率模型。通过比较浅析三种模型的适用条件与论述背景，确定了以Paris确定性模型与寿命预测可靠性模型相结合的应力腐蚀寿命评估策略。此外，作者针对实际的某核电汽轮机低压转子开展热力计算与有限元浅析，利用弹塑性有限元计算策略得到转子的温度场与应力场，以强度与传递扭矩两方面考核了转子的安全性。并结合汽轮机的腐蚀环境与热力参数，确定了转子上应力腐蚀的危险区域。最后，采取Paris模型计算了转子的应力腐蚀裂纹增加率，采取概率模型计算了转子在一定运转时间后的失效概率，评估了汽轮机转子应力腐蚀的确定性与可靠性寿命。评估结果表明，该应力腐蚀寿命评估策略符合应力腐蚀失效的基本规律，相关预测计算技术路线对工程设计与运用具有一定的指导价值。关键词：核电汽轮机论文转子论文应力腐蚀论文有限元论文
摘要5-6
ABSTRACT6-10
第一章 绪论10-16
1.1 探讨背景与作用10-12
1.2 探讨近况12-14
1.2.1 国外探讨近况13-14
1.2.2 国内探讨近况14
1.3 探讨内容14-16
第二章 应力腐蚀论述基础16-32
2.1 应力腐蚀机理16-19
2.2 应力腐蚀的影响因素19-23
2.2.1 材料因素19-21
2.2.2 环境因素21-22
2.2.3 载荷因素22-23
2.3 应力腐蚀计算模型23-31
2.3.1 Clark 模型23-25
2.3.2 Paris 模型25-26
2.3.3 应力腐蚀寿命预测概率模型26-31
2.4 本章小结31-32
第三章 红套转子有限元浅析32-46
3.1 有限元模型32-35
3.1.1 红套转子几何模型32
3.1.2 红套转子网格划分32-34
3.1.3 材料特性与边界条件34-35
3.2 套装预应力模拟35-36
3.3 温度场计算结果浅析36
3.4 装配和稳态运转工况下转子内部应力分布36-39
3.5 装配和稳态运转工况下盘轴接触面法向应力的变化39-41
3.6 装配过盈量对转子运转安全性的影响41
3.7 转子表面残余应力41-44
3.8 本章小结44-46
第四章 应力腐蚀寿命预测46-65
4.1 热力计算浅析46-47
4.2 腐蚀环境浅析47-48
4.3 腐蚀参数浅析48-49
4.4 考虑应力腐蚀影响的裂纹增加率计算浅析49-55
4.4.1 Paris 计算模型的建立49-50
4.4.2 裂纹增加率的计算浅析50-55
4.5 应力腐蚀寿命预测55-63
4.6 本章小结63-65
第五章 总结与展望65-67