2025-02-23T03:14:41-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: Query fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22journalsuranuajme-article-240577%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-23T03:14:41-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: => GET http://localhost:8983/solr/biblio/select?fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22journalsuranuajme-article-240577%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-23T03:14:41-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: <= 200 OK
2025-02-23T03:14:41-05:00 DEBUG: Deserialized SOLR response
Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation

Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation

A structure’s material plasticity influence on the pattern of contact interaction of its elements during operation is studied. The stress-strain state problem for the inner casing of a steam turbine high-pressure cylinder operating at supercritical steam parameters (over 240&nbsp;atm and 565&...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Authors: Пальков, С. А., Пальков, И. А.
Format: Article
Language:English
Ukrainian
Published: Journal of Mechanical Engineering 2021
Online Access:https://journals.uran.ua/jme/article/view/240577
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
id journalsuranuajme-article-240577
record_format ojs
institution Journal of Mechanical Engineering
collection OJS
language English
Ukrainian
format Article
author Пальков, С. А.
Пальков, И. А.
spellingShingle Пальков, С. А.
Пальков, И. А.
Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation
author_facet Пальков, С. А.
Пальков, И. А.
author_sort Пальков, С. А.
title Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation
title_short Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation
title_full Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation
title_fullStr Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation
title_full_unstemmed Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation
title_sort contact interaction of steam turbine inner casing elements during plastic deformation
title_alt Контактное взаимодействие элементов внутреннего корпуса паровой турбины при пластическом деформировании
Контактна взаємодія елементів внутрішнього корпусу парової турбіни при пластичному деформуванні
description A structure’s material plasticity influence on the pattern of contact interaction of its elements during operation is studied. The stress-strain state problem for the inner casing of a steam turbine high-pressure cylinder operating at supercritical steam parameters (over 240&nbsp;atm and 565&nbsp;°C) is solved. The problem is solved by using a finite-element software package. A model of thermoplasticity with kinematic and isotropic hardening is considered. In carrying out the study, experimental strain curves were used for the materials of the connection. The main dependencies used in solving the problem are given. The method of solving the thermal contact problem of interaction of flange connector elements in the conditions of plasticity is based on the application of a contact layer model. To be able to take into account changes in the load from the fastening in the process of combined strain of both the fastening and the casing, first proposed is a method of the three-dimensional modeling of the thermal tightening of the fastening of the horizontal casing connector by applying the linear coefficient of linear expansion of the material. The proposed approach allows modeling the stress of the initial tightening of studs by specifying a fictitious change (decrease) of the coefficient of linear expansion of a stud given as a separate body in the calculation scheme. The magnitude of the specified change in the coefficient of linear expansion is determined from the relationship between the stress of the initial tightening in the stud and the required, for its creation, elongation, which is implemented in the calculation scheme in the presence of different values of linear expansion of both the stud and the casing. To conduct the numerical experiment, an ordered finite-element grid of the casing design was constructed. A 20-node finite element was used in the construction of the casing grid and the fastening. The effect of force loads and the temperature field, in which the structural element under consideration is operated, is taken into account. An analysis of the results of distribution of equivalent stresses and contact pressure during operation is carried out. The difference between the obtained results and the results of solving the problem in the elastic formulation is noted.
publisher Journal of Mechanical Engineering
publishDate 2021
url https://journals.uran.ua/jme/article/view/240577
work_keys_str_mv AT palʹkovsa contactinteractionofsteamturbineinnercasingelementsduringplasticdeformation
AT palʹkovia contactinteractionofsteamturbineinnercasingelementsduringplasticdeformation
AT palʹkovsa kontaktnoevzaimodejstvieélementovvnutrennegokorpusaparovojturbinypriplastičeskomdeformirovanii
AT palʹkovia kontaktnoevzaimodejstvieélementovvnutrennegokorpusaparovojturbinypriplastičeskomdeformirovanii
AT palʹkovsa kontaktnavzaêmodíâelementívvnutríšnʹogokorpusuparovoíturbínipriplastičnomudeformuvanní
AT palʹkovia kontaktnavzaêmodíâelementívvnutríšnʹogokorpusuparovoíturbínipriplastičnomudeformuvanní
first_indexed 2024-06-01T14:44:35Z
last_indexed 2024-06-01T14:44:35Z
_version_ 1800670360529534976
spelling journalsuranuajme-article-2405772021-09-30T12:33:58Z Contact Interaction of Steam Turbine Inner Casing Elements During Plastic Deformation Контактное взаимодействие элементов внутреннего корпуса паровой турбины при пластическом деформировании Контактна взаємодія елементів внутрішнього корпусу парової турбіни при пластичному деформуванні Пальков, С. А. Пальков, И. А. A structure’s material plasticity influence on the pattern of contact interaction of its elements during operation is studied. The stress-strain state problem for the inner casing of a steam turbine high-pressure cylinder operating at supercritical steam parameters (over 240&nbsp;atm and 565&nbsp;°C) is solved. The problem is solved by using a finite-element software package. A model of thermoplasticity with kinematic and isotropic hardening is considered. In carrying out the study, experimental strain curves were used for the materials of the connection. The main dependencies used in solving the problem are given. The method of solving the thermal contact problem of interaction of flange connector elements in the conditions of plasticity is based on the application of a contact layer model. To be able to take into account changes in the load from the fastening in the process of combined strain of both the fastening and the casing, first proposed is a method of the three-dimensional modeling of the thermal tightening of the fastening of the horizontal casing connector by applying the linear coefficient of linear expansion of the material. The proposed approach allows modeling the stress of the initial tightening of studs by specifying a fictitious change (decrease) of the coefficient of linear expansion of a stud given as a separate body in the calculation scheme. The magnitude of the specified change in the coefficient of linear expansion is determined from the relationship between the stress of the initial tightening in the stud and the required, for its creation, elongation, which is implemented in the calculation scheme in the presence of different values of linear expansion of both the stud and the casing. To conduct the numerical experiment, an ordered finite-element grid of the casing design was constructed. A 20-node finite element was used in the construction of the casing grid and the fastening. The effect of force loads and the temperature field, in which the structural element under consideration is operated, is taken into account. An analysis of the results of distribution of equivalent stresses and contact pressure during operation is carried out. The difference between the obtained results and the results of solving the problem in the elastic formulation is noted. Изучается вопрос влияния пластичности материалов конструкции на характер контактного взаимодействия ее элементов при эксплуатации. Решается задача о напряженно-деформированном состоянии внутреннего корпуса цилиндра высокого давления паровой турбины, рассчитанной на сверхкритические параметры пара (более 240&nbsp;ата и 565&nbsp;°С). Решение задачи осуществляется путем использования конечно-элементного программного комплекса. Рассмотрена модель термопластичности с кинематическим и изотропным упрочнением. При проведении исследования для материалов соединения используются экспериментальные кривые деформирования. Приведены основные зависимости, используемые при решении поставленной задачи. Методика решения термоконтактной задачи взаимодействия элементов фланцевого соединения в условиях пластичности базируется на применении модели контактного слоя. Для возможности учета изменений нагрузки в процессе совместной деформации как крепежа, так и корпуса впервые предложена методика трехмерного моделирования термозатяжки крепежа горизонтального разъема корпуса благодаря применению приведенного коэффициента линейного расширения материала. Предложенный подход позволяет моделировать напряжения начальной затяжки шпилек путем задания фиктивного изменения (уменьшения) коэффициента линейного расширения шпильки, заданного как отдельное тело в расчетной схеме. Значение указанного изменения коэффициента линейного расширения определено из зависимости между напряжением начальной затяжки в шпильке и необходимым для его создания удлинением, реализованным в расчетной схеме наличием различных величин линейного расширения шпильки и корпуса. Для проведения численного эксперимента построено упорядоченную конечно-элементную сетку модели корпуса. При построении сетки элементов корпуса и крепления использовано 20-узловой конечный элемент. Учитывается действие силовых нагрузок и температурного поля, в котором эксплуатируется рассматриваемый элемент конструкции. Проведен анализ результатов распределения эквивалентных напряжений и контактного давления во время эксплуатации. Отмечено отличие полученных результатов по сравнению с результатами решения задачи в упругой постановке. Вивчається питання впливу пластичності матеріалів конструкції на характер контактної взаємодії її елементів під час експлуатації. Розв’язується задача про напружено-деформований стан внутрішнього корпусу циліндра високого тиску парової турбіни, розрахованої на надкритичні параметри пари (понад 240&nbsp;ата і 565&nbsp;°С). Розв’язання задачі здійснюється шляхом використання скінченно-елементного програмного комплексу. Розглянуто модель термопластичності з кінематичним та ізотропним зміцненням. Під час проведення дослідження для матеріалів з’єднання використано експериментальні криві деформування. Наведено основні залежності, що використовуються при розв’язанні поставленої задачі. Методика розв'язання термоконтактної задачі взаємодії елементів фланцевого з’єднання в умовах пластичності базується на застосуванні моделі контактного шару. Для можливості врахування змін навантаження від кріплення в процесі спільної деформації як кріплення, так і корпусу вперше запропоновано методику тривимірного моделювання термозатяжки кріплення горизонтального роз’єму корпусу завдяки застосуванню наведеного коефіцієнта лінійного розширення матеріалу. Запропонований підхід дозволяє моделювати напруження початкової затяжки шпильок шляхом задання фіктивної зміни (зменшення) коефіцієнта лінійного розширення шпильки, заданої як окреме тіло в розрахунковій схемі. Величина зазначеної зміни коефіцієнта лінійного розширення визначена із залежності між напруженням початкової затяжки в шпильці і необхідним для його створення видовженням, реалізованим в розрахунковій схемі наявністю різних величин лінійного розширення шпильки і корпусу. Для проведення чисельного експерименту побудовано впорядковану скінченно-елементну сітку моделі корпусу. При побудові сітки елементів корпусу та кріплення використано 20-вузловий скінченний елемент. Враховується дія силових навантажень та температурного поля, в якому експлуатується елемент конструкції, що розглядається. Проведено аналіз результатів розподілу еквівалентних напружень та контактного тиску під час експлуатації. Відзначено відмінність отриманих результатів порівняно з результатами розв’язання задачі в пружній постановці. Journal of Mechanical Engineering Проблемы машиностроения Проблеми машинобудування 2021-09-30 Article Article application/pdf application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/240577 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 24 No. 3 (2021): ; 34-44 Проблемы машиностроения; Том 24 № 3 (2021): ; 34-44 Проблеми машинобудування; Том 24 № 3 (2021): ; 34-44 2709-2992 2709-2984 en uk https://journals.uran.ua/jme/article/view/240577/238925 https://journals.uran.ua/jme/article/view/240577/238926 Copyright (c) 2021 С. А. Пальков, И. А. Пальков http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0

Similar Items