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《腐蝕坑對葉輪疲勞裂紋擴展影響的概率失效分析.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、·機械研究與應(yīng)用·2016年第2期(第29卷,總第142期)研究與分析doi:10.16576/j.cnki.1007-4414.2016.02.009?腐蝕坑對葉輪疲勞裂紋擴展影響的概率失效分析11121張昭,田宇,葛芃,張元良,張洪武(1.大連理工大學(xué)運載工程與力學(xué)學(xué)部工業(yè)裝備結(jié)構(gòu)分析國家重點實驗室工程力學(xué)系,遼寧大連116024;2.大連理工大學(xué)機械工程與材料能源學(xué)部機械工程學(xué)院,遼寧大連116024)摘要:以概率論和斷裂力學(xué)為基礎(chǔ),考慮參數(shù)的不確定性和隨機性,應(yīng)用蒙特卡洛方法對葉輪的腐蝕疲勞壽命進行分析。結(jié)果表明,腐蝕坑的存在大大降低了葉輪的疲勞裂紋擴展壽命。采用蒙特卡洛方法進行
2、的一定可靠度和置信度下的壽命預(yù)測反映了參數(shù)的不確定性,預(yù)測的安全壽命精度更高。腐蝕疲勞壽命隨著應(yīng)力幅的增大而減小,隨著腐蝕坑尺寸的增大而減小,隨著深寬比的增大而減小,隨著腐蝕坑距焊縫距離的增大而增大。關(guān)鍵詞:葉輪;腐蝕坑;腐蝕疲勞;蒙特卡洛法中圖分類號:V215.5文獻標志碼:A文章編號:1007-4414(2016)02-0023-04ProbabilityFailureAnalysisonEffectofCorrosionPitonCrackPropagationinImpeller11121ZHANGZhao,TIANYu,GEPeng,ZHANGYuan-liang,ZHANGH
3、ong-wu(1.StateKeyLaboratoryofStructuralAnalysisforIndustrialEquipment,DepartmentofEngineeringMechanics,FacultyofVehicleEngineeringandMechanics,DalianUniversityofTechnology,DalianLiaoning116024,China;2.SchoolofMechanicalEngineering,FacultyofMechanicalEngineering,MaterialsandEnergy,DalianUniversity
4、ofTechnology,DalianLiaoning116024,China)Abstract:ThecorrosionfatiguelifeoftheimpellerforremanufacturingcanbepredictedbyusingtheMonteCarlo(M-C)methodandtheProbabilisticFractureMechanics(PFM)withconsiderationoftheuncertaintyandtherandomnessofthepa-rameters.Resultsindicatethatthepresenceofthecorrosi
5、onpitgreatlyreducesthefatiguecrackpropagationlife.Thecorro-sionfatiguelifewiththeM-Cmethodundercertainreliabilityandconfidencelevelismorereliableforthedesignoftheimpel-lerwithcomparisontothetraditionalfracturemechanicsmethod.Thecorrosionfatiguelifecanbedecreasedwiththeincreaseofthestressamplitude
6、,theincreaseofthesizeofthecorrosionpitandtheincreaseofratioofpittingdepthandwidth.Thecorrosionfatiguelifecanbedecreasedwiththedecreaseofdistancefromtheweldingline.Keywords:impeller;corrosionpit;corrosionfatigue;MonteCarlomethod0引言法預(yù)測汽輪機葉片的疲勞壽命,結(jié)果表明,應(yīng)力腐蝕[5]熱水循環(huán)泵葉輪主要工作在濕蒸汽環(huán)境下,其在開裂和腐蝕疲勞對葉片的壽命影響很大。李衛(wèi)
7、等高速的、惡劣的環(huán)境下工作,受到離心力和振動力,這對氧化鋁廠渣漿泵葉輪進行了腐蝕磨損失效分析,結(jié)[6]可能導(dǎo)致葉輪的應(yīng)力腐蝕開裂和腐蝕疲勞,從而使葉果表明,葉輪失效原因腐蝕的作用很大。張崢等[1]輪的機械性能下降,發(fā)生嚴重的斷裂事故。認為葉輪是一個高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動部件,在起?；蛘{(diào)速腐蝕失效,尤其是應(yīng)力腐蝕開裂和腐蝕疲勞,是過程中容易產(chǎn)生振動,從點蝕坑處擴展產(chǎn)生裂紋,可[7]葉輪失效的主要原因。對于葉輪的腐蝕失效,學(xué)者們以判斷葉輪的破壞
