[發(fā)明專利]核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷評(píng)估方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010100973.8
• 申請(qǐng)日: 2020-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN111339700B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐應(yīng)軍;錢王潔;劉向兵;陳明亞;余偉煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東核電合營有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團(tuán)有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G01M13/00;G01N3/32;G06T17/00;G06F119/14
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 董慧

本申請(qǐng)涉及核電站設(shè)備管理與檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷評(píng)估方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)，所述方法包括：獲取核電汽輪機(jī)葉片的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述三維數(shù)據(jù)建立所述核電汽輪機(jī)葉片的三維結(jié)構(gòu)模型；對(duì)所述三維結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行仿真分析，得到疲勞損傷的最大彈性交變應(yīng)力和最大交變應(yīng)力位置；基于所述最大彈性交變應(yīng)力和所述核電汽輪機(jī)葉片的材料性能參數(shù)，制定巴克豪森噪聲標(biāo)定曲線；按照所述最大交變應(yīng)力位置測(cè)試所述核電汽輪機(jī)葉片的巴克豪森噪聲信號(hào)；根據(jù)所述巴克豪森噪聲標(biāo)定曲線和所述巴克豪森噪聲信號(hào)，確定所述核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷。本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆桨缚梢詼?zhǔn)確地確定核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及核電站設(shè)備管理與檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷評(píng)估方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

汽輪機(jī)是核電站中最主要的設(shè)備，它是一種利用蒸汽做功的高速旋轉(zhuǎn)式機(jī)械，其功能是將蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變成汽輪機(jī)的機(jī)械能，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。疲勞損傷是汽輪機(jī)葉片老化的機(jī)理之一，汽輪機(jī)的啟停和變負(fù)荷使得汽輪機(jī)末級(jí)葉片受到交變的載荷/溫度沖擊，在葉片表面出現(xiàn)疲勞裂紋，隨著時(shí)間的推移，裂紋將擴(kuò)展，最后導(dǎo)致葉片發(fā)生斷裂。

通過對(duì)核電汽輪機(jī)葉片進(jìn)行疲勞損傷分析，可以預(yù)測(cè)核電汽輪機(jī)葉片壽命，目前基于經(jīng)驗(yàn)公式法或有限元分析對(duì)核電汽輪機(jī)葉片進(jìn)行疲勞損傷分析的方法，并不能準(zhǔn)確地反饋核電汽輪機(jī)葉片的實(shí)際損傷情況。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)方案中核電汽輪機(jī)疲勞損傷分析結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，提供一種核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷評(píng)估方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。

一種核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷評(píng)估方法，包括：

獲取核電汽輪機(jī)葉片的三維結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，根據(jù)所述三維數(shù)據(jù)建立所述核電汽輪機(jī)葉片的三維結(jié)構(gòu)模型；

對(duì)所述三維結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行仿真分析，得到疲勞損傷的最大彈性交變應(yīng)力和最大交變應(yīng)力位置；

基于所述最大彈性交變應(yīng)力和所述核電汽輪機(jī)葉片的材料性能參數(shù)，制定巴克豪森噪聲標(biāo)定曲線；

按照所述最大交變應(yīng)力位置測(cè)試所述核電汽輪機(jī)葉片的巴克豪森噪聲信號(hào)；

根據(jù)所述巴克豪森噪聲標(biāo)定曲線和所述巴克豪森噪聲信號(hào)，確定所述核電汽輪機(jī)葉片的疲勞損傷。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述對(duì)所述三維結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行仿真分析，包括：

設(shè)置所述三維結(jié)構(gòu)模型的材料參數(shù)、邊界拘束條件和載荷；

根據(jù)所述材料參數(shù)、所述邊界拘束條件和所述載荷對(duì)所述三維結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行仿真分析。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述基于所述最大彈性交變應(yīng)力和所述核電汽輪機(jī)葉片的材料性能參數(shù)，制定巴克豪森噪聲標(biāo)定曲線，包括：

根據(jù)所述最大彈性交變應(yīng)力和所述核電汽輪機(jī)葉片的材料性能參數(shù)，確定無損傷葉片樣品的疲勞壽命平均值；

根據(jù)所述疲勞壽命平均值制備不同損傷量葉片樣品；

對(duì)所述不同損傷量葉片樣品進(jìn)行巴克豪森噪聲信號(hào)檢測(cè)，得到所述不同損傷量葉片樣品對(duì)應(yīng)的巴克豪森噪聲信號(hào)；

分別計(jì)算所述不同損傷量葉片樣品各自對(duì)應(yīng)的巴克豪森噪聲信號(hào)的第一均方根值；

對(duì)各所述第一均方根值進(jìn)行擬合，得到巴克豪森噪聲標(biāo)定曲線。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述確定無損傷葉片樣品的疲勞壽命平均值，包括：

對(duì)葉片材料進(jìn)行真應(yīng)力-應(yīng)變?cè)囼?yàn)，得到所述核電汽輪機(jī)葉片的葉片材料的真實(shí)應(yīng)力值和真實(shí)應(yīng)變值；

對(duì)所述真實(shí)應(yīng)力值和所述真實(shí)應(yīng)變值進(jìn)行應(yīng)力-應(yīng)變曲線擬合，得到所述葉片材料的彈性模量；