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申请/专利权人：淮浙电力有限责任公司凤台发电分公司;上海电力大学

摘要：本发明涉及一种汽轮机转子的蠕变‑疲劳寿命预测方法及预测系统，其中预测方法通过现场布置测点监测主蒸汽参数和机组负荷情况计算转子的最大应力，结合转子钢的蠕变‑疲劳裂纹扩展速率模型，预测转子表面裂纹扩展情况，由此预测汽轮机转子的蠕变‑疲劳寿命包括：建立汽轮机转子的应力计算SVM模型；建立转子钢的蠕变‑疲劳裂纹扩展速率模型；通过布置在汽轮机上的测点，检测汽轮机主蒸汽参数和机组负荷情况；利用步骤3获取的数据计算服役中转子的当量应力，通过转子钢蠕变‑疲劳裂纹扩展速率模型监测裂纹扩展情况，以此预测转子的蠕变‑疲劳寿命。与现有技术相比，本发明具有准确率高、实时性好等优点。

主权项：1.一种汽轮机转子的蠕变-疲劳寿命预测方法，其特征在于，所述的预测方法通过现场布置测点监测主蒸汽参数和机组负荷情况计算转子的最大应力，结合转子钢的蠕变-疲劳裂纹扩展速率模型，预测转子表面裂纹扩展情况，由此预测汽轮机转子的蠕变-疲劳寿命；所述的预测方法包括：步骤1：建立汽轮机转子的应力计算SVM模型；步骤2：建立转子钢的蠕变-疲劳裂纹扩展速率模型；所述的步骤1建立汽轮机转子的应力在线计算SVM模型，具体为：步骤1-1：获取转子应力简化解；将转子简化为圆筒或圆柱，通过传热学分析，计算转子正常服役时最大当量应力；步骤1-2：获取转子应力有限元解；建立转子的有限元模型，模拟不同启动工况下的服役过程，分析不同启动过程中转子的实时最大当量应力；步骤1-3：定义转子应力有限元解与转子应力简化解的比值为修正系数；ξ＝σσeq其中，σ表示转子应力简化解，σeq表示转子应力有限元解；步骤1-4：以启动过程中主蒸汽温度、主蒸汽压力、平均温差、转子转速、机组功率及机组负荷变化率、蒸汽温度变化率为输入，转子应力修正系数为输入，利用SVM方法，通过数据训练和验证，获取不同启动工况下转子应力计算的SVM模型；步骤1-5：对于稳定运行过程，利用步骤1-1~步骤1-3的方法，建立运行过程中的转子应力SVM模型；步骤3：通过布置在汽轮机上的测点，检测汽轮机主蒸汽参数和机组负荷情况；步骤4：利用步骤3获取的数据计算服役中转子的当量应力，通过转子钢蠕变-疲劳裂纹扩展速率模型监测裂纹扩展情况，以此预测转子的蠕变-疲劳寿命；所述的步骤4利用测点数据计算服役中转子的当量应力，通过转子钢蠕变-疲劳裂纹扩展速率模型监测裂纹扩展情况，以此预测转子的蠕变-疲劳寿命，具体为：步骤4-1：通过测点测定得的主蒸汽参数和机组负荷参数，根据机组的实际运行工况条件，利用步骤1建立的转子应力SVM模型实时计算转子的最大应力；步骤4-2：设置裂纹的初始长度，结合步骤2建立的转子钢的蠕变-疲劳裂纹扩展速率模型实时计算转子表面的裂纹扩展长度；步骤4-3：设定转子断裂时转子表面裂纹的长度，依据实时监测裂纹长度，预测转子的蠕变-疲劳寿命；所述的步骤2建立转子钢的蠕变-疲劳裂纹扩展速率模型，具体为：步骤2-1：针对转子钢材料，制备紧凑拉伸CT试样；步骤2-2：设置试验方案，开展蠕变-疲劳试验，采集不同试验条件下的裂纹扩展长度；步骤2-3：利用试验数据，建立转子钢蠕变-疲劳裂纹扩展Dimopulos模型；其中，dadN为裂纹扩展速率，f为频率，B、C和Φ为裂纹扩散速率的材料参数，C*参数是在峰值应力下实验测得，Δkeff为有效的应力强度因子幅。

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