Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов

Рассматривается необратимая деформация роторов паровых турбин вследствие неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на основе численного анализа их трехмерного напряженно-деформированного состояния. Показано, что такая неравномерность может быть одной из причин появления...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Проблемы прочности
Datum:2014
Hauptverfasser: Шульженко, Н.Г., Гонтаровский, П.П., Протасова, Т.В.
Format: Artikel
Sprache:Russisch
Veröffentlicht: Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України 2014
Schlagworte:
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112793
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов / Н.Г. Шульженко, П.П. Гонтаровский, Т.В. Протасова // Проблемы прочности. — 2014. — № 4. — С. 50-61. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859614478420672512
author Шульженко, Н.Г.
Гонтаровский, П.П.
Протасова, Т.В.
author_facet Шульженко, Н.Г.
Гонтаровский, П.П.
Протасова, Т.В.
citation_txt Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов / Н.Г. Шульженко, П.П. Гонтаровский, Т.В. Протасова // Проблемы прочности. — 2014. — № 4. — С. 50-61. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Проблемы прочности
description Рассматривается необратимая деформация роторов паровых турбин вследствие неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на основе численного анализа их трехмерного напряженно-деформированного состояния. Показано, что такая неравномерность может быть одной из причин появления и развития прогрессирующего прогиба при ползучести длительно эксплуатирующихся высокотемпературных роторов, а также их искривления в случае превышения номинальной частоты вращения. Розглядається необоротна деформація роторів парових турбін унаслідок нерівномірності механічних властивостей матеріалу по окружності на основі чисельного аналізу їхнього тривимірного напружено-деформованого стану. Показано, що така нерівномірність може бути однією з причин появи і розвитку прогресуючого прогину при повзучості високотемпературних роторів, що тривало експлуатуються, та їхнього викривлення при перевищенні номінальної частоти обертання. The paper considers the irreversible deformation of steam turbine rotors due to the circumferential non-uniformity of the material mechanical properties based on the numerical analysis of their three-dimensional stress-strain state. It is shown that this non-uniformity can be one of the causes for the occurrence and development of progressive creep deflection of high-temperature rotors that have been in long-term operation and also their bending in case of excess of the rated rotational speed.
first_indexed 2025-11-28T17:19:18Z
format Article
fulltext ÓÄÊ 539.3:621.165 Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè íà äåôîðìèðîâàíèå ðîòîðîâ ýíåðãåòè÷åñêèõ àãðåãàòîâ Í. Ã. Øóëüæåíêî 1 , Ï. Ï. Ãîíòàðîâñêèé, Ò. Â. Ïðîòàñîâà Èíñòèòóò ïðîáëåì ìàøèíîñòðîåíèÿ èì. À. Í. Ïîäãîðíîãî ÍÀÍ Óêðàèíû, Õàðüêîâ, Óêðàèíà 1 shulzh@ipmach.kharkov.ua Ðàññìàòðèâàåòñÿ íåîáðàòèìàÿ äåôîðìàöèÿ ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí âñëåäñòâèå íåðàâíî- ìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè íà îñíîâå ÷èñëåííîãî àíàëèçà èõ òðåõìåðíîãî íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ. Ïîêàçàíî, ÷òî òàêàÿ íåðàâíîìåðíîñòü ìîæåò áûòü îäíîé èç ïðè÷èí ïîÿâëåíèÿ è ðàçâèòèÿ ïðîãðåññèðóþùåãî ïðîãèáà ïðè ïîëçó÷åñòè äëèòåëüíî ýêñïëóàòèðóþùèõñÿ âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ðîòîðîâ, à òàêæå èõ èñêðèâëåíèÿ â ñëó÷àå ïðåâûøåíèÿ íîìèíàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ. Êëþ÷åâûå ñëîâà: ðîòîð ïàðîâîé òóðáèíû, íåðàâíîìåðíîñòü ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè, íåîñåñèììåòðè÷íîå äåôîðìèðîâàíèå, ïðîãèá ðîòîðà, ïîëóàíàëèòè÷åñêèé ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ. Ââåäåíèå. Âîïðîñû îáåñïå÷åíèÿ íàäåæíîé ýêñïëóàòàöèè òóðáîìàøèí è ïðåäîò- âðàùåíèÿ àâàðèéíûõ ñèòóàöèé ÿâëÿþòñÿ àêòóàëüíûìè â ñîâðåìåííîé ýíåðãåòèêå, îñîáåííî ñ ó÷åòîì ñòàðåíèÿ îñíîâíîãî îáîðóäîâàíèÿ òåïëîâûõ ýëåêòðîñòàíöèé è îòñóòñòâèÿ âîçìîæíîñòè åãî îäíîâðåìåííîãî îáíîâëåíèÿ. Ïðè ýòîì íàäåæíîñòü ðàáîòû òóðáîìàøèí âî ìíîãîì îïðåäåëÿåòñÿ ñîñòîÿíèåì ðîòîðîâ êàê íàèáîëåå òåðìîíàãðóæåííûõ ýëåìåíòîâ.  õîäå äëèòåëüíîé ýêñïëóàòàöèè â óñëîâèÿõ âûñîêèõ òåìïåðàòóð è íàïðÿæåíèé â ðîòîðàõ ïàðîâûõ òóðáèí íàêàïëèâàþòñÿ ïîâðåæäåíèÿ, âûçâàííûå ïîëçó÷åñòüþ è óñòàëîñòüþ ïðè èçìåíåíèè ñòðóêòóðû è ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà. Ýòî ïðè- âîäèò ê ïîÿâëåíèþ îñòàòî÷íûõ äåôîðìàöèé èëè ïðîãèáîâ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ÷àñòî ïîâûøàåòñÿ óðîâåíü âèáðàöèè òóðáîàãðåãàòîâ.  ñîîòâåòñòâèè ñ îáùåïðèíÿòûìè ðåêîìåíäàöèÿìè äëÿ òóðáèí ñ ÷àñòîòîé âðàùåíèÿ 3000 îá/ìèí îñòàòî÷íûé ïðîãèá âàëà â ëþáîì åãî ñå÷åíèè íå äîëæåí ïðåâûøàòü 0,02–0,03 ìì [1]. Ðåçóëüòàòû ðåìîíòíûõ îáñëåäîâàíèé ðîòîðîâ òóðáèí ìîùíîñòüþ 200...800 ÌÂò ïîäòâåðæäàþò âîçìîæíîñòü èõ ïðîãðåññèðóþùåãî èñêðèâëåíèÿ [2–5].  êà÷åñòâå ïðèìåðà íà ðèñ. 1 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû îáñëåäîâàíèé ðîòîðîâ ñðåäíåãî äàâëåíèÿ (ÐÑÄ) è âûñîêîãî äàâëåíèÿ (ÐÂÄ). Âèäíî, ÷òî ïðîãèáû ðîòîðîâ â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ìîãóò áûòü çíà÷èòåëüíî âûøå äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé uäîï .  ìèðîâîé ïðàêòèêå èçâåñòíû ñëó÷àè ïîâðåæäåíèÿ ðîòîðîâ âñëåäñòâèå íåîáðà- òèìîãî ïðîãèáà âàëà ïðè ïðåâûøåíèè ÷àñòîòû âðàùåíèÿ. Ïî ïðè÷èíå óãîíà ðîòîðà èç-çà íåñâîåâðåìåííîãî ñðàáàòûâàíèÿ ñèñòåìû çàùèòû àãðåãàòà ïðîèçîøëè àâàðèè íà Åðìàêîâñêîé ñòàíöèè (1972 ã.) [6], ïðè ðàçãîííûõ èñïûòàíèÿõ – íà Îìñêîé ÒÝÖ-2 (1995 ã.), Áàðíàóëüñêîé ÒÝÖ-3 (1996 ã.) è Íàçàðîâñêîé ÃÐÝÑ (1996 ã.), õîòÿ ñðîê ýêñïëóàòàöèè ìàøèí áûë äàëåê îò èñ÷åðïàíèÿ ðåñóðñà [7]. Ýòî óêàçûâàåò íà çàðîæ- äåíèå äåôåêòîâ â ïðåäøåñòâóþùèé ïåðèîä ýêñïëóàòàöèè è áûñòðîå èõ ðàçâèòèå â ñëó÷àå ïðåâûøåíèÿ ÷àñòîòû âðàùåíèÿ [8]. Îñíîâíûå ïðè÷èíû ïîÿâëåíèÿ îñòàòî÷íûõ ïðîãèáîâ ðîòîðîâ óñëîâíî ìîæíî ðàçäåëèòü íà êîíñòðóêöèîííûå, ñâÿçàííûå ñ ìåõàíè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè ìàòåðèàëîâ, è òåõíîëîãè÷åñêèå, îáóñëîâëåííûå íàðóøåíèÿìè ýêñïëóàòàöèîííîãî õàðàêòåðà.  ñîîòâåòñòâèè ñ ïåðâîé ãðóïïîé ïðè÷èí ïðîãèáû âûçâàíû ïîëçó÷åñòüþ èëè ïðåâû- øåíèåì â ðÿäå ñëó÷àåâ ýêñïëóàòàöèîííûìè íàïðÿæåíèÿìè ïðåäåëà ïðîïîðöèîíàëü- © Í. Ã. ØÓËÜÆÅÍÊÎ, Ï. Ï. ÃÎÍÒÀÐÎÂÑÊÈÉ, Ò. Â. ÏÐÎÒÀÑÎÂÀ, 2014 50 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 íîñòè. Ýòî ïðåäïîëîæåíèå îñíîâûâàåòñÿ íà ñóùåñòâîâàíèè íåðàâíîìåðíîñòè ôèçè- êî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ïîêîâêè ðîòîðà [9], ÷òî ïðîÿâëÿåòñÿ â ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèÿõ óñëîâíîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè ïî ñå÷åíèþ âàëà è ïðèâîäèò ê ïðîãèáó ðîòîðà. Ñ ó÷åòîì âûøåèçëîæåííîãî ïðèîáðåòàþò àêòóàëüíîñòü âîïðîñû óñòàíîâëåíèÿ âêëàäà îòäåëü- íûõ ôàêòîðîâ â äåôîðìèðîâàíèå ðîòîðîâ è âîçìîæíîñòè åãî ñíèæåíèÿ äî äîïóñòè- ìûõ çíà÷åíèé. Öåëü ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â èññëåäîâàíèè äåôîðìèðîâàíèÿ ðîòîðîâ òóðáèí ïðè íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè íà îñíî- âå èñïîëüçîâàíèÿ òðåõìåðíûõ ðàñ÷åòíûõ ìîäåëåé, êîòîðîå âêëþ÷àåò: ðàçðàáîòêó ìåòîäèêè è åå ïðîãðàììíóþ ðåàëèçàöèþ äëÿ îïðåäåëåíèÿ òåðìî- íàïðÿæåííîãî è äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèé ýëåìåíòîâ ýíåðãîìàøèí ïðè íàëè÷èè ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè íà îñíîâå òðåõìåðíîé ìîäåëè ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîëó- àíàëèòè÷åñêîãî ìåòîäà êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ (ÏÌÊÝ) ñ ó÷åòîì àíèçîòðîïèè è çàâè- ñèìîñòè ñâîéñòâ ìàòåðèàëà îò òåìïåðàòóðû; ðàñ÷åòíóþ îöåíêó âëèÿíèÿ ðàññìàòðèâàåìîé íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà íà äåôîðìèðîâàíèå ðîòîðîâ òóðáîìàøèí. Ìåòîäè÷åñêîå îáåñïå÷åíèå ðåøåíèÿ çàäà÷. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ ïðîãèáîâ ðîòîðîâ ñ ïîìîùüþ òðåõìåðíîé ìîäåëè â öèëèíäðè÷åñêîé ñèñòåìå êîîðäèíàò ñ ó÷åòîì íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà [10], îñíî- âàííàÿ íà ñîâìåñòíîì ðåøåíèè íåñòàöèîíàðíûõ çàäà÷ òåïëîïðîâîäíîñòè è òåðìî- ìåõàíèêè. Ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ìåõàíèêè ñïëîøíîé ñðåäû èñïîëüçóåòñÿ èíôîðìàöèÿ î òåìïåðàòóðíîì ïîëå, êîòîðîå ó÷èòûâàåòñÿ ïðè îïðåäåëåíèè òåìïåðàòóðíûõ äåôîð- ìàöèé è ñâîéñòâ ìàòåðèàëà, çàâèñÿùèõ îò òåìïåðàòóðû. Ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóð è ïàðàìåòðîâ íàïðÿæåííî-äåôîðìèðîâàííîãî ñîñòîÿíèÿ (ÍÄÑ) îïðåäåëÿþòñÿ íà åäè- íîé êîíå÷íîýëåìåíòíîé ñåòêå, ÷òî èñêëþ÷àåò âîçìîæíûå íåòî÷íîñòè àïïðîêñèìàöèè òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ ïðè âû÷èñëåíèè òåìïåðàòóðíûõ äåôîðìàöèé. Ðîòîð òóðáèíû ìîäåëèðóåòñÿ ñ ïîìîùüþ öèëèíäðè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ â âèäå íåîñåñèììåòðè÷íî íàãðóæåííûõ èëè íåîäíîðîäíûõ òåë âðàùåíèÿ â öèëèíäðè÷åñêîé ñèñòåìå êîîðäèíàò (ðèñ. 2,à). Ó÷èòûâàþòñÿ óïðóãèå, òåìïåðàòóðíûå è ïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè, à òàêæå äåôîðìàöèè ïîëçó÷åñòè. Ïîâåäåíèå ìàòåðèàëà îïèñûâàåòñÿ ñîîòíîøåíèÿìè òåîðèè óïðóãîñòè, òåîðèè ïëàñòè÷íîñòè òèïà òå÷åíèÿ ñ èçîòðîïíûì óïðî÷íåíèåì è òåîðèè ïîëçó÷åñòè ñ àíèçîòðîïíûì óïðî÷íåíèåì. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 51 Ðèñ. 1. Ðåçóëüòàòû îáñëåäîâàíèÿ ïðîãèáîâ ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí ïðè ðåìîíòàõ: � – ÐÑÄ òóðáèíû Ò-250/300-240 [2], � – òî æå òóðáèíû Ê-800-240-3 [2], �, � – ñîîòâåòñòâåííî ÐÑÄ è ÐÂÄ òóðáèíû Ê-210-130 [3], �, � – òî æå òóðáèíû Ê-1200-240-3 [4]. Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ... Ïðîöåäóðà ðåøåíèÿ íà÷àëüíîé çàäà÷è ñî÷åòàåòñÿ ñ êîíå÷íîýëåìåíòíûì ðåøå- íèåì êðàåâîé çàäà÷è íà øàãå ïî âðåìåíè. Íà êàæäîì øàãå ïóòåì ðåøåíèÿ ñèñòåìû ðàçðåøàþùèõ óðàâíåíèé îïðåäåëÿþòñÿ àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ ïðèðàùåíèÿ ïåðå- ìåùåíèé �ui k � äëÿ âñåõ ãàðìîíèê â óçëàõ êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ (ÊÝ), çàòåì – àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ ïðèðàùåíèÿ äåôîðìàöèé â óçëàõ ÊÝ. Äàëåå íà îñíîâàíèè çàêîíà Ãóêà îïðåäåëÿþòñÿ àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ êîìïîíåíò ïðèðàùåíèÿ íàïðÿæå- íèé â óçëàõ ÊÝ. Ïðè ýòîì èñïîëüçóþòñÿ àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ êîìïîíåíò ïðè- ðàùåíèÿ îñòàòî÷íûõ äåôîðìàöèé èç ïðåäûäóùåé èòåðàöèè èëè ïðåäûäóùåãî øàãà, ñ ó÷åòîì êîòîðûõ ôîðìèðîâàëèñü ïðàâûå ÷àñòè ñèñòåì óðàâíåíèé. Íà ïåðâîé èòåðàöèè ïåðâîãî øàãà â ïðèðàùåíèÿ íåóïðóãèõ äåôîðìàöèé âõîäÿò òîëüêî òåìïåðàòóðíûå êîìïîíåíòû. Êðàåâàÿ çàäà÷à ðåøàåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ÏÌÊÝ. Ïðè ýòîì ìåðèäèîíàëüíîå ñå÷åíèå êîíñòðóêöèè ðàçáèâàåòñÿ íà êîíå÷íûå ýëåìåíòû, à â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè ðåøåíèå îïèñûâàåòñÿ îòðåçêîì ðÿäà Ôóðüå. Ïîñëåäíåå ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî ñîêðà- òèòü âðåìÿ âûïîëíåíèÿ ðàñ÷åòîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ ðåøåíèåì òðåõìåðíîé çàäà÷è íà îñíîâå ïðèìåíåíèÿ êëàññè÷åñêîãî ìåòîäà êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ [11]. Âûðàæåíèÿ äëÿ òåìïåðàòóð è ïåðåìåùåíèé ïðåäñòàâëÿþòñÿ â âèäå T t T tik i k( , , , ) ( ) ( , ) ( );� � � � � � � �� (1) � �u t u tik i k� �� � � � � � � �( , , , ) ( ) ( , ) ( );� � �u t u tik i k� �� � � � � � � �( , , , ) ( ) ( , ) ( ),� (2) ãäå Tik , �u ik� , �u ik� – àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ òåìïåðàòóð è ïðè- ðàùåíèÿ ïåðåìåùåíèé â óçëàõ ÊÝ; � � �i ( , ) – êîîðäèíàòíûå ôóíêöèè ÊÝ; � �k ( ), � �k ( ) – êîîðäèíàòíûå ôóíêöèè â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè; �� r z, ; i�1, 2, 3, 4; k n� 0, ... , ; n – êîëè÷åñòâî óäåðæèâàåìûõ ñëàãàåìûõ ðÿäà Ôóðüå. Ïðè ðåøåíèè çàäà÷è èñïîëüçóåòñÿ òîðîèäàëüíûé ÊÝ ñ ïîïåðå÷íûì ñå÷åíèåì â âèäå âûïóêëîãî êîñîóãîëüíîãî ÷åòûðåõóãîëüíèêà ñ óçëàìè â âåðøèíàõ (ðèñ. 2,á). Êîîðäèíàòíûå ôóíêöèè â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè ïðåäñòàâëÿþòñÿ ÷åðåç òðèãîíîìåò- ðè÷åñêèå ôóíêöèè: � � � �0 0 1( ) ( ) ;� � � � � � k k k k k ( ) cos , , , , ... sin , , � � � � � � � � � � � 1 2 1 3 5 2 2 4, , ... ; 6 � � �� � � � � � �� � � � (3a) Í. Ã. Øóëüæåíêî, Ï. Ï. Ãîíòàðîâñêèé, Ò. Â. Ïðîòàñîâà 52 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 á Ðèñ. 2. Ñõåìà ýëåìåíòà êîíñòðóêöèè (à) è êîíå÷íûé ýëåìåíò â ãëîáàëüíîé è ìåñòíîé ñèñòåìàõ êîîðäèíàò (á). a � � � � k k k k k ( ) sin , , , , ... cos , , � � � � � � � � � � � 1 2 2 4 6 2 1 3, , ... . 5 � � �� � � � � � �� � � � (3á) Åñëè ìîäåëü ðàññìàòðèâàåìîé êîíñòðóêöèè èìååò îäíó èëè áîëåå ìåðèäèîíàëü- íûõ ïëîñêîñòåé ñèììåòðèè, ïðè ðàçëîæåíèè â ðÿäû Ôóðüå ðàäèàëüíûõ è îñåâûõ êîìïîíåíò ðåøåíèÿ, à òàêæå âíåøíåãî íàãðóæåíèÿ ó÷èòûâàþòñÿ òîëüêî ÷ëåíû ðÿäà, ñîäåðæàùèå êîñèíóñû, ïðè ðàçëîæåíèè îêðóæíûõ êîìïîíåíò – òîëüêî ñèíóñû. Íà áàçå ðàçðàáîòàííîé ìåòîäèêè ñîçäàíî ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ ïîøà- ãîâîãî ðåøåíèÿ ñôîðìóëèðîâàííûõ çàäà÷. Âíà÷àëå îáðàáàòûâàåòñÿ èñõîäíàÿ èíôîð- ìàöèÿ, âûïîëíÿþòñÿ äèñêðåòèçàöèÿ íà êîíå÷íûå ýëåìåíòû è ïðåäâàðèòåëüíûå âñïî- ìîãàòåëüíûå âû÷èñëåíèÿ, çàòåì ðåøàåòñÿ íà÷àëüíî-êðàåâàÿ çàäà÷à ñ âèçóàëèçàöèåé ïîëó÷åííûõ ðåçóëüòàòîâ. Ôîðìàëèçàöèÿ íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæ- íîì íàïðàâëåíèè. Óñëîâèÿ èçãîòîâëåíèÿ ðîòîðîâ (èëè ïîêîâîê) íå ïîçâîëÿþò îáåñ- ïå÷èòü àáñîëþòíóþ ðàâíîìåðíîñòü èõ ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ, äîïóñòèìàÿ íå- ðàâíîìåðíîñòü îãîâàðèâàåòñÿ òåõíè÷åñêèìè óñëîâèÿìè. Ó âûñîêîêà÷åñòâåííûõ ðîòî- ðîâ ÿïîíñêèõ òóðáîñòðîèòåëüíûõ ôèðì íåðàâíîìåðíîñòü ñâîéñòâ ìåòàëëà, õàðàêòå- ðèçóþùèõ óïðóãîïëàñòè÷åñêîå äåôîðìèðîâàíèå, äîñòèãàåò 2%, â îòíîøåíèè ñâîéñòâ ïîëçó÷åñòè ýòà íåðàâíîìåðíîñòü ìîæåò áûòü âûøå. Ñîãëàñíî äàííûì êîíòðîëüíî- ïðèåìî÷íûõ èñïûòàíèé ïåðèôåðèè äèñêîâ ïåðâîé ñòóïåíè [12] ìàêñèìàëüíîå ðàñ- õîæäåíèå ìåæäó óñëîâíûìè ïðåäåëàìè òåêó÷åñòè �� 0 2, äëÿ äâóõ äèàìåòðàëüíî ïðîòèâîïîëîæíûõ îáðàçöîâ äîñòèãàåò 20 ÌÏà, â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ – 30 ÌÏà. Óêàçàííàÿ íåðàâíîìåðíîñòü ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ñ äîñòàòî÷íîé ñòåïåíüþ ïðèáëèæåíèÿ ìîæåò áûòü ðàñïðîñòðàíåíà íà âåñü îáúåì ïîêîâêè. Èçìåíåíèå õàðàêòåðèñòèê ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè, íå òåðÿÿ îáù- íîñòè ðåøåíèÿ, ìîæíî ïðåäñòàâèòü äâóìÿ ñëàãàåìûìè ðÿäà Ôóðüå. Îíè âû÷èñëÿþòñÿ ïî ìàêñèìàëüíîìó è ìèíèìàëüíîìó çíà÷åíèÿì ïðåäåëà òåêó÷åñòè, êîòîðûå íàáëþ- äàþòñÿ íà äèàìåòðàëüíî ïðîòèâîïîëîæíûõ ñòîðîíàõ ðîòîðà.  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì èçìåíåíèå ïëàñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè çàäàåòñÿ â âèäå � � � � � �i ip i ip k( , ) ( )( cos ),� 1 (4) ãäå � i – èíòåíñèâíîñòü íàïðÿæåíèé ñîãëàñíî äèàãðàììå äåôîðìèðîâàíèÿ ìàòåðèàëà ïðè îòñóòñòâèè íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ, êîòîðàÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ êîýôôèöèåíòîì k. Íà îñíîâå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ [13] î çàâèñèìîñòè âåëè÷èíû óñëîâíîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè, ïîëó÷åííîé ïðè òåðìîîáðàáîòêå ñòàëè, îò ñîïðîòèâëåíèÿ ïîëçó- ÷åñòè ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ îïðåäåëåíû ñêîðîñòè äåôîðìàöèé ïîëçó÷åñòè �� ij è èõ ðàçíîñòü äëÿ ñòàëè 20Õ3ÌÂÔ, êîòîðûå ìîæíî èñïîëüçîâàòü òàêæå äëÿ äðóãèõ ðîòîðíûõ ñòàëåé, â ÷àñòíîñòè 25Õ1Ì1ÔÀ. Èçìåíåíèå ñêîðîñòè äåôîðìàöèè ïîëçó- ÷åñòè �� ij â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè ïðè k� 0 çàäàåòñÿ ôîðìóëîé � ( ) � ( cos ).� � � �ij ij k� 1 (5) Èñêðèâëåíèå âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí ïðè ïîëçó- ÷åñòè. Ïîÿâëåíèå è ðàçâèòèå íåîñåñèììåòðè÷íîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ðîòîðîâ ïðè íåðàâíîìåðíîñòè ïîëçó÷åñòè ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè îöåíèâàëîñü íà ïðèìåðå âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ÐÂÄ è ÐÑÄ-1 òóðáèí Ò-250/300 è Ê-300-240 (ðèñ. 3), ðàáîòàâøèõ íà ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå â òå÷åíèå 300 òûñ. ÷. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 53 Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ... Îñíîâó ìåòîäèêè ðåøåíèÿ çàäà÷è ñîñòàâëÿåò ïîøàãîâàÿ ïðîöåäóðà. Îò øàãà ê øàãó èçìåíÿþòñÿ âðåìÿ è (èëè) âíåøíåå âîçäåéñòâèå. Ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ïîëçó- ÷åñòè â óñëîâèÿõ ñòàöèîíàðíîãî òåïëîâîãî ðåæèìà ïîñëå îäíîãî øàãà ðåøåíèÿ çàäà÷è òåïëîïðîâîäíîñòè ñëåäóþò íåñêîëüêî øàãîâ ðåøåíèÿ çàäà÷è ìåõàíèêè ñïëîø- íîé ñðåäû. Òåìïåðàòóðíîå ïîëå ðàññìàòðèâàåìûõ ðîòîðîâ îïðåäåëÿåòñÿ èç ðåøåíèÿ îñåñèììåòðè÷íîé çàäà÷è òåïëîïðîâîäíîñòè ñ ãðàíè÷íûìè óñëîâèÿìè, ñîîòâåòñòâó- þùèìè ñòàöèîíàðíîìó ðåæèìó ðàáîòû òóðáèí. Ïðè ðåøåíèè çàäà÷è ìåõàíèêè ñïëîøíîé ñðåäû èñïîëüçóþòñÿ äàííûå ðåøåíèÿ çàäà÷è òåïëîïðîâîäíîñòè â âèäå òåìïåðàòóðíîãî ïîëÿ, ÷åðåç êîòîðîå âû÷èñëÿþòñÿ òåìïåðàòóðíûå äåôîðìàöèè è ñâîéñòâà ìàòåðèàëà, çàâèñÿùèå îò òåìïåðàòóðû [10]. Ïðè àíàëèçå ïîëçó÷åñòè èñïîëüçóåòñÿ òåîðèÿ ïîëçó÷åñòè ñ àíèçîòðîïíûì óïðî÷- íåíèåì, êîòîðàÿ ó÷èòûâàåò íàïðàâëåííûé õàðàêòåð óïðî÷íåíèÿ ìàòåðèàëà è îáðàò- íóþ ïîëçó÷åñòü è äîïîëíåíà êèíåòè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè âíóòðè- è ìåæçåðåííîé ïîâðåæäàåìîñòè ìàòåðèàëà, ÷òî ïîçâîëÿåò ðàññ÷èòûâàòü íå òîëüêî ðîòîð òóðáèíû, íî è äðóãèå ýëåìåíòû è óçëû ýíåðãîìàøèí. Îïðåäåëÿþùèå ñîîòíîøåíèÿ ïîëçó÷åñòè, îïèñûâàþùèå âñå òðè ñòàäèè, è êèíåòè÷åñêèå óðàâíåíèÿ ïîâðåæäàåìîñòè ìàòåðèàëà èìåþò ñëåäóþùèé âèä [10]: � ( , , ) ;� � �ij i ijs T s� � � ( )� ( , , ) ;� � � �� � � � � � �ij i ij i ijH T 2 3 (6a) 54 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 Í. Ã. Øóëüæåíêî, Ï. Ï. Ãîíòàðîâñêèé, Ò. Â. Ïðîòàñîâà a á â ã Ðèñ. 3. Ìåðèäèîíàëüíûå ñå÷åíèÿ ÐÂÄ (à, â) è ÐÑÄ (á, ã) òóðáèí Ê-250/300 (à, á) è Ê-300-240 (â, ã). (Ðr – èíòåíñèâíîñòü ëîïàòî÷íîé íàãðóçêè ïî ñòóïåíÿì ðîòîðà.) � � ( , )* � � � � � ij ij iA T ( );0 1� �� � ( ) ( ) exp( )exp( ) ( ) � � � !� " � � � Q k T e e i1 ( ),0 1� � � (6á) ãäå � � # $ " � � � 3 2 1 a s s T i i i( ) exp( )exp( ); ( ) � � � #� $ " � � � b T i i i( ) exp( )exp( ); ( )1 � ij , sij , � ij – òåíçîðû ñîîòâåòñòâåííî ïîëíûõ, àêòèâíûõ è äîáàâî÷íûõ íàïðÿæåíèé, ïðè÷åì � �ij ij ijs� ; � i , si , � i – èíòåíñèâíîñòè ñîîòâåòñòâóþùèõ íàïðÿæåíèé; �, � – ñêàëÿðíûé è âåêòîðíûé ôåíîìåíîëîãè÷åñêèå ñòðóêòóðíûå ïàðàìåòðû, îòâå÷à- þùèå ñîîòâåòñòâåííî çà âíóòðè- è ìåæçåðåííîå íàêîïëåíèå ïîâðåæäåíèé è ïðèíèìà- þùèå çíà÷åíèÿ èç èíòåðâàëà [0, 1]; A* – óäåëüíàÿ ýíåðãèÿ âÿçêîãî ðàçðóøåíèÿ; � å – ýêâèâàëåíòíîå ïîëîæèòåëüíîå íàïðÿæåíèå, äåéñòâóþùåå íà ïëîùàäêå ñ íîðìàëüþ �; Ò – òåìïåðàòóðà; òî÷êîé íàä ñèìâîëîì îáîçíà÷åíî äèôôåðåíöèðîâàíèå ïî âðåìåíè t, øòðèõîì – äåâèàòîðû íàïðÿæåíèé. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ ýâîëþöèîííûõ óðàâíåíèé èñïîëüçóþòñÿ ýêñïåðè- ìåíòàëüíûå äàííûå ïî ïîëçó÷åñòè âïëîòü äî ðàçðóøåíèÿ îáðàçöîâ ðîòîðíîé ñòàëè 25Õ1Ì1ÔÀ. Ýòè äàííûå èñïîëüçóþòñÿ òàêæå äëÿ ðîòîðíîé ñòàëè 20Õ3ÌÂÔ. Äëÿ ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí ñ íàðàáîòêîé ñâåðõïàðêîâîãî ðåñóðñà õàðàêòåðíû ïðîöåññû íåîáðàòèìûõ èçìåíåíèé â ñòàëÿõ. Èç-çà íåäîñòàòî÷íîñòè èëè îòñóòñòâèÿ ýêñïåðè- ìåíòàëüíûõ äàííûõ ïî õàðàêòåðèñòèêàì äëèòåëüíîé ïðî÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè ìåòàëëà ïîñëå äëèòåëüíîé ýêñïëóàòàöèè çà÷àñòóþ èñïîëüçóþòñÿ ðàñ÷åòíî-ýêñïåðèìåíòàëü- íûå äàííûå ïî ìåõàíè÷åñêèì ñâîéñòâàì ïðè ñâåðõäëèòåëüíûõ ñðîêàõ ýêñïëóàòàöèè [13–15]. Äëÿ èíòåãðèðîâàíèÿ óðàâíåíèé ïîëçó÷åñòè ïî âðåìåíè ïðèìåíÿåòñÿ íåÿâíàÿ ñõåìà ñ çàäàííûì è àâòîìàòè÷åñêèì âûáîðîì øàãà [16]. Íà ïåðâîì âðåìåííîì øàãå ðåøàåòñÿ óïðóãàÿ èëè óïðóãîïëàñòè÷åñêàÿ çàäà÷à. Ïðè íàëè÷èè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîð- ìàöèé âûïîëíÿåòñÿ íåñêîëüêî èòåðàöèé äëÿ ñõîäèìîñòè ìåòîäà ïåðåìåííûõ ïàðà- ìåòðîâ óïðóãîñòè.  êàæäîé èòåðàöèè ïðîöåññ ôîðìèðîâàíèÿ ñèñòåì ëèíåéíûõ óðàâíåíèé ñîâìåùåí ñ ïðÿìûì õîäîì ìåòîäà êâàäðàòíîãî êîðíÿ. Ýòî ñóùåñòâåííî ñíèæàåò êîëè÷åñòâî îáìåíîâ ñ âíåøíåé ïàìÿòüþ [10]. Ïîñëå êàæäîãî øàãà íà îñíîâå ïîëó÷åííîãî ÍÄÑ îïðåäåëÿþòñÿ ïðèðàùåíèÿ äåôîðìàöèé ïîëçó÷åñòè è ïðèðàùåíèÿ äîáàâî÷íûõ íàïðÿæåíèé. Íà ñëåäóþùåì (m 1)-ì øàãå ïðîâîäèòñÿ óòî÷íåíèå ÍÄÑ ñ ó÷åòîì íàêîïëåííûõ äåôîðìàöèé çà m ïðåäûäóùèõ øàãîâ è íîâûõ çíà÷åíèé âíåø- íèõ âîçäåéñòâèé, åñëè îíè èçìåíèëèñü âî âðåìåíè. Ñõîäèìîñòü ðåçóëüòàòîâ ïðè ðåøåíèè çàäà÷è òåðìîìåõàíèêè îöåíèâàëàñü ïóòåì ñãóùåíèÿ êîíå÷íîýëåìåíòíîé ñåòêè ïðè ðàçáèåíèè ìåðèäèîíàëüíîãî ñå÷åíèÿ êîíñò- ðóêöèè è óäåðæàíèÿ ðàçëè÷íîãî êîëè÷åñòâà ñëàãàåìûõ ðÿäà Ôóðüå ïðè ðàçëîæåíèè êîìïîíåíò ðåøåíèÿ â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè. Íà îñíîâàíèè àíàëèçà ñõîäèìîñòè ðåçóëüòàòîâ óñòàíîâëåíî, ÷òî äëÿ ðåøåíèÿ ïîñòàâëåííîé çàäà÷è äîñòàòî÷íî îãðàíè- ÷èòüñÿ ÷åòûðüìÿ ãàðìîíè÷åñêèìè ñîñòàâëÿþùèìè äëÿ êîìïîíåíò èñêîìûõ âåëè÷èí. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ èñêðèâëåíèé ðîòîðîâ, âûïîëíåííûõ ïðè âàðüèðîâàíèè ðàçíîñòüþ óñëîâíûõ ïðåäåëîâ òåêó÷åñòè �� 0 2, íà äèàìåòðàëüíî ïðîòèâîïîëîæíûõ èõ ñòîðîíàõ, ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 4 è â òàáë. 1. Äàæå ïðè íåçíà÷èòåëüíîé íå- ðàâíîìåðíîñòè ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè, êîòîðàÿ ñîîòâåòñòâóåò �� 0 2 5, � ÌÏà, ïðîãèáû ðîòîðà çà 150 òûñ. ÷ ýêñïëóàòàöèè ïðåâûñÿò 0,03 ìì. Ïðè áîëüøåé íåðàâíîìåðíîñòè ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè îñòàòî÷íûå ïðîãèáû çà 300 òûñ. ÷ äîñòèãíóò 0,08 ìì, ÷òî ìîæåò ïîòðåáîâàòü îñòàíîâà òóðáîàãðåãàòà è ïðîâåäåíèÿ äîðîãîñòîÿùèõ ðåìîíòíûõ ðàáîò. Äëÿ ñðàâíåíèÿ íà ðèñ. 4,á ïîêàçàíû ïðèâåäåííûå â [2] çíà÷åíèÿ ïðîãèáîâ ÐÑÄ (äàííûå îáñëåäîâàíèé âî âðåìÿ ðåìîíòîâ) ýêñïëóàòèðîâàâøèõñÿ íà ÒÝÖ-22 Ìîñ- ýíåðãî òóðáèí Ò-250/300-240. Çíà÷åíèÿ ïðîãèáîâ ðîòîðîâ ïîñëå äëèòåëüíîé ýêñïëóà- ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 55 Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ... òàöèè ñîîòâåòñòâóþò ðàñ÷åòíûì ïðè íåðàâíîìåðíîñòè ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè, âûçâàí- íîé ðàçíîñòüþ óñëîâíûõ ïðåäåëîâ òåêó÷åñòè íà äèàìåòðàëüíî ïðîòèâîïîëîæíûõ ñòîðîíàõ ðîòîðà äî 10 ÌÏà. 56 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 Í. Ã. Øóëüæåíêî, Ï. Ï. Ãîíòàðîâñêèé, Ò. Â. Ïðîòàñîâà Ò à á ë è ö à 1 Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ èñêðèâëåíèé ðîòîðîâ Ðîòîð ��0 2, , ÌÏà Ìàêñèìàëüíûå ïðîãèáû ðîòîðîâ umax , ìì, äëÿ âðåìåíè ýêñïëóàòàöèè, òûñ. ÷ 30 100 150 200 250 300 ÐÂÄ Ò-250/300 5 0,015 0,028 0,033 0,036 0,037 0,040 10 0,031 0,056 0,067 0,072 0,074 0,080 20 0,062 0,111 0,133 0,143 0,148 0,158 ÐÑÄ-1 Ò-250/300 5 0,034 0,053 0,063 0,073 0,083 0,092 10 0,068 0,106 0,126 0,146 0,166 0,185 20 0,136 0,210 0,250 0,289 0,328 0,365 ÐÂÄ Ê-300-240 5 0,014 0,026 0,032 0,034 0,037 0,038 10 0,028 0,053 0,064 0,069 0,074 0,077 20 0,055 0,105 0,126 0,137 0,146 0,154 ÐÑÄ Ê-300-240 5 0,015 0,027 0,032 0,037 0,041 0,045 10 0,031 0,054 0,065 0,074 0,083 0,090 20 0,061 0,107 0,128 0,147 0,163 0,179 a á â ã Ðèñ. 4. Èçìåíåíèå âî âðåìåíè ìàêñèìàëüíûõ ïðîãèáîâ ÐÂÄ (à, â) è ÐÑÄ (á, ã) òóðáèí Ò-250/300 (à, á) è Ê-300-240 (â, ã); �, �, � – òóðáèíû Ò-250/300-240 ¹ 9, 10 è 11 ñîîòâåò- ñòâåííî. (Çäåñü è íà ðèñ. 6: 1 – ��0 2 5, � ÌÏà; 2 – ��0 2 10, � ÌÏà; 3 – ��0 2 20, � ÌÏà.) Îòìåòèì, ÷òî ïîñëå óñòðàíåíèÿ îñòàòî÷íîãî ïðîãèáà, ïðîòî÷êè è áàëàíñèðîâêè ðîòîðà îí ñíîâà äåôîðìèðóåòñÿ ïðèìåðíî ñ òàêèì æå òåìïîì ïî âðåìåíè, î ÷åì ñâèäåòåëüñòâóþò äàííûå ðåìîíòíûõ îáñëåäîâàíèé [2, 5]. Âñå ýòî ïîäòâåðæäàåò ïðåäïîëîæåíèå, ÷òî îäíîé èç ïðè÷èí ïðîãðåññèðóþùèõ ïðîãèáîâ âûñîêîòåìïåðà- òóðíûõ ðîòîðîâ ÿâëÿåòñÿ íåðàâíîìåðíîñòü ñêîðîñòè ïîëçó÷åñòè ìàòåðèàëà. Äåôîðìèðîâàíèå ðîòîðîâ ïðè ïðåâûøåíèè ðàáî÷åé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ. Èññëåäîâàíèÿ âëèÿíèÿ ìåñòíûõ óïðóãîïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé, âîçíèêàþùèõ ïðè ïðåâûøåíèè íîìèíàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ âñëåäñòâèå íåðàâíîìåðíîñòè ñâîéñòâ òåêó÷åñòè, íà èñêðèâëåíèå îñè ðîòîðà âûïîëíåíû íà ïðèìåðå ñâàðíîãî ðîòîðà íèçêîãî äàâëåíèÿ (ÐÍÄ) òóðáèíû Ê-220-44 (ðèñ. 5). Çàêîí èçìåíåíèÿ èíòåíñèâíîñòè íàïðÿæåíèé � i â çàâèñèìîñòè îò èíòåíñèâíîñòè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé � i p (äèàãðàììà äåôîðìèðîâàíèÿ ìàòåðèàëà) îïèñàí â [17]. Ïðîãèáû ðîòîðà âû÷èñëÿëèñü äëÿ çàäàííûõ êîýôôèöèåíòîâ íåðàâíîìåðíîñòè ñâîéñòâ ìàòåðèàëà äî ïðåâûøåíèÿ íîìèíàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ íà 40%. Ïðè ðàñ÷åòå íåîñåñèììåòðè÷íîãî äåôîðìèðîâàíèÿ ðîòîðîâ òóðáîìàøèí ïðèìå- íÿåòñÿ òåîðèÿ òèïà òå÷åíèÿ ñ èçîòðîïíûì óïðî÷íåíèåì, êîòîðàÿ óäîâëåòâîðèòåëüíî îïèñûâàåò ïîâåäåíèå ìàòåðèàëà ïðè óìåðåííûõ äåôîðìàöèÿõ â ñëó÷àå àêòèâíîãî íàãðóæåíèÿ è óïðóãîé ðàçãðóçêè. Äëÿ èçîòðîïíîãî ìàòåðèàëà ïðèðàùåíèÿ êîìïîíåíò òåíçîðà ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé âû÷èñëÿþòñÿ ïî çàâèñèìîñòÿì [10] � �� � � � ij p i k ij km km E E S S� � � � � � � � � �� � �� 3 2 1 1 3 21 2 2 1 i k iE E 1 1 2 1 1� � �� � �� �( ),� � ò (7) ãäå 1� i – èíòåíñèâíîñòü íàïðÿæåíèé, ñîîòâåòñòâóþùàÿ íà÷àëó øàãà, 1� i � � 2 3 S Sij ij ; S ij – äåâèàòîðíàÿ ÷àñòü òåíçîðà íàïðÿæåíèé, S ij ij ij ij � �� � ! 3 ; � ij – êîìïîíåíòû ïîëíîãî òåíçîðà íàïðÿæåíèé; ! ij – ñèìâîë Êðîíåêåðà; Ek – êàñàòåëü- íûé ìîäóëü, îïðåäåëåííûé ïî äèàãðàììå äåôîðìèðîâàíèÿ ìàòåðèàëà ïðè òåìïå- ðàòóðå, ñîîòâåòñòâóþùåé êîíöó øàãà 2Ò; 2Å – ìîäóëü Þíãà ïðè òåìïåðàòóðå, îòâå÷àþùåé êîíöó øàãà 2Ò; 1� ò – ïðåäåë òåêó÷åñòè, ñîîòâåòñòâóþùèé íà÷àëó øàãà. Ïðè ðåøåíèè óïðóãîïëàñòè÷åñêîé çàäà÷è ñîáëþäàåòñÿ ñëåäóþùàÿ ïîñëåäîâà- òåëüíîñòü âû÷èñëåíèé. Åñëè íàïðÿæåíèÿ ïðåâûøàþò ïðåäåë òåêó÷åñòè ìàòåðèàëà, â äàííîì ýëåìåíòå ôèêñèðóåòñÿ âîçíèêíîâåíèå ïëàñòè÷åñêîé çîíû, ÷òî òðåáóåò ÷èñëåí- íîãî îáðàùåíèÿ ìàòðèöû ïîäàòëèâîñòè ìàòåðèàëà è âû÷èñëåíèÿ êàñàòåëüíîãî ìîäóëÿ èç äèàãðàììû äåôîðìèðîâàíèÿ. Íà ïîñëåäóþùèõ èòåðàöèÿõ êàñàòåëüíûé ìîäóëü ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 57 Ðèñ. 5. Ìåðèäèîíàëüíîå ñå÷åíèå ÐÍÄ òóðáèíû Ê-220-44. Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ... çàìåíÿåòñÿ ñåêóùèì, è óòî÷íÿþòñÿ ïðèðàùåíèÿ óïðóãîïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé ïî ñõåìå ìåòîäà ïåðåìåííûõ ïàðàìåòðîâ óïðóãîñòè.  ñëó÷àå ôèêñèðîâàíèÿ ðàçãðóçêè òåêóùèé ïðåäåë òåêó÷åñòè çàïîìèíàåòñÿ, è îñóùåñòâëÿåòñÿ ïåðåõîä ê óïðóãèì ñîîò- íîøåíèÿì, ò.å. êàñàòåëüíûé ìîäóëü çàìåíÿåòñÿ ìîäóëåì Þíãà. Ïëàñòè÷åñêèå äåôîð- ìàöèè ïðè ýòîì ñîõðàíÿþò ñâîè ïîñëåäíèå çíà÷åíèÿ. Èòåðàöèîííûé ïðîöåññ çàêàí- ÷èâàåòñÿ â ðåçóëüòàòå äîñòèãíóòîé òî÷íîñòè èëè ïî èñ÷åðïàíèè çàäàííîãî ÷èñëà èòåðàöèé. Åñëè â ïëàñòè÷åñêóþ çîíó íå ïîïàëà íè îäíà òî÷êà òåëà, èòåðàöèîííûé ïðîöåññ ïðåêðàùàåòñÿ ïîñëå ðåøåíèÿ óïðóãîé çàäà÷è.  òàáë. 2 ïðèâåäåíû ïîëó÷åííûå ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ èíòåíñèâíîñòè ïëàñòè- ÷åñêèõ äåôîðìàöèé � i p â 5-é ñòóïåíè ðîòîðà â ïëîñêîñòè ñ ìèíèìàëüíûì ïðåäåëîì òåêó÷åñòè (� %� ) è åãî ìàêñèìàëüíûé ïðîãèá u max â ïëîñêîñòè ñèììåòðèè ïðè ðàçíîé ÷àñòîòå âðàùåíèÿ &. Ðàñ÷åòíûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî ìåñòíûå óïðóãîïëàñòè÷åñêèå äåôîð- ìàöèè â ðîòîðå ïîÿâëÿþòñÿ ïðè ïðåâûøåíèè íîìèíàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ íà 15% 58 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 Í. Ã. Øóëüæåíêî, Ï. Ï. Ãîíòàðîâñêèé, Ò. Â. Ïðîòàñîâà Ò à á ë è ö à 2 Ìàêñèìàëüíûå óðîâíè ïëàñòè÷åñêèõ äåôîðìàöèé �i p è ìàêñèìàëüíûé ïðîãèá umax ðîòîðà ��0 2, , ÌÏà &, îá/ìèí, ðàâíîå 3450 3600 3750 3900 4200 5 0 023 0 , 0 046 0 002 , , 0 077 0 007 , , 0 130 0 016 , , 0 349 0 088 , , 10 0 023 0 , 0 047 0 003 , , 0 078 0 015 , , 0 131 0 035 , , 0 351 0 176 , , 20 0 026 0 001 , , 0 050 0 006 , , 0 082 0 030 , , 0 139 0 070 , , 0 361 0 344 , , Ïðèìå÷àíèå. Íàä ÷åðòîé ïðèâåäåíû çíà÷åíèÿ �i p , %, ïîä ÷åðòîé – umax , ìì. Ðèñ. 6. Ìàêñèìàëüíûé ïðîãèá ïðè óãîíå ðîòîðà ñ ðàçëè÷íîé íåðàâíîìåðíîñòüþ óñëîâíîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè. (äî 3450 îá/ìèí), ÷òî ìîæåò èìåòü ìåñòî ïðè ýêñïëóàòàöèè òóðáèíû. Ñ óâåëè÷åíèåì íîìèíàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ íà 25% (3750 îá/ìèí) ïðè íåðàâíîìåðíîñòè óñëîâ- íîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè �� 0 2 20, � ÌÏà ìîæåò âîçíèêíóòü çàìåòíûé ïðîãèá ðîòîðà (0,03 ìì), ÷òî ñîçäàåò ñèëû íåáàëàíñà íà ðàáî÷åé ÷àñòîòå âðàùåíèÿ, ïðåâûøàþùèå âåñ ðîòîðà. Ìàêñèìàëüíûå ïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè â ðîòîðå ïðè ýòîì ñîñòàâëÿþò ëèøü 0,13%. Äàæå ïðè îòíîñèòåëüíî íåáîëüøîé íåðàâíîìåðíîñòè óñëîâíîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè (�� 0 2 10, � ÌÏà) è ÷àñòîòå âðàùåíèÿ 3900 îá/ìèí âåëè÷èíà ïðîãèáà ðîòîðà òàêæå ïðåâûøàåò ðåêîìåíäîâàííûå çíà÷åíèÿ.  ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ íåðàâíîìåðíîñòè óñëîâíîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè ïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè ÿâëÿþòñÿ îñåñèììåòðè÷íû- ìè è íå âûçûâàþò èñêðèâëåíèÿ îñè. Íà ðèñ. 6 ïðèâåäåíà çàâèñèìîñòü ìàêñèìàëüíîãî ïðîãèáà ðîòîðà îò ÷àñòîòû âðàùåíèÿ äëÿ ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèé ðàçíîñòè ïðåäåëîâ òåêó÷åñòè íà äèàìåòðàëüíî ïðîòèâîïîëîæíûõ åãî ñòîðîíàõ. Èçãèá ðîòîðà âîçðàñòàåò ñ óâåëè÷åíèåì íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà è ÷àñòîòû åãî âðàùåíèÿ ïðè óãîíå. Çàêëþ÷åíèå. Íà îñíîâå ñîçäàííîé ìåòîäèêè ðàñ÷åòà íåîñåñèììåòðè÷íîãî äå- ôîðìèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ è óçëîâ ýíåðãîìàøèí ÷èñëåííî èññëåäîâàíî òåðìîíàïðÿ- æåííîå ñîñòîÿíèå ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí ïî òðåõìåðíîé ìîäåëè ñ ó÷åòîì íåðàâíî- ìåðíîñòè ñâîéñòâ ìàòåðèàëà, îñîáåííîñòåé êîíñòðóêöèé è èçìåíåíèÿ âî âðåìåíè âíåøíåãî íàãðóæåíèÿ. Ìåòîäèêà áàçèðóåòñÿ íà ïîëóàíàëèòè÷åñêîì ìåòîäå êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ ðàñ÷åòà íåñòàöèîíàðíîãî òåïëîâîãî ñîñòîÿíèÿ, äåôîðìàöèé ïëàñòè÷íîñòè è ïîëçó÷åñòè, èçìåíåíèÿ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà â îêðóæíîì íàïðàâëåíèè è õàðàêòå- ðèçóåòñÿ ýêîíîìè÷íîñòüþ âû÷èñëåíèé. Âïåðâûå ïðè ðàñ÷åòíûõ èññëåäîâàíèÿõ êîíêðåòíûõ ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí ïîêàçàíî âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà íà èõ äåôîðìè- ðîâàíèå. Íåðàâíîìåðíîñòü ñêîðîñòè äåôîðìàöèé ïîëçó÷åñòè ðîòîðíûõ ñòàëåé â çîíå âûñîêèõ òåìïåðàòóð ÐÂÄ è ÐÑÄ ïàðîâûõ òóðáèí ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ ïðîãèáîâ, êîòîðûå çà 300 òûñ. ÷ ýêñïëóàòàöèè ðàçâèâàþòñÿ äî 0,1–0,2 ìì, ÷òî â íåñêîëüêî ðàç ïðåâûøàåò äîïóñòèìûå çíà÷åíèÿ. Ïîëó÷åííûå äëÿ îäíîòèïíûõ ðîòîðîâ ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ ïðîãèáîâ ñ ó÷åòîì íåðàâíîìåðíîñòè õàðàêòåðèñòèê ïîëçó÷åñòè ñîãëàñóþòñÿ ñ ðåçóëüòàòàìè îáñëåäîâàíèé ðàáîòàþùèõ ðîòîðîâ. Ìåñòíûå óïðóãîïëàñòè÷åñêèå äåôîðìàöèè, âîçíèêàþùèå ïðè íåðàâíîìåðíîñòè óñëîâíîãî ïðåäåëà òåêó÷åñòè �� 0 2, � 10...20 ÌÏà è ïðåâûøåíèè íîìèíàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ, âûçûâàþò çíà÷èòåëüíîå èñêðèâëåíèå ðîòîðà. Ðàçðàáîòàííàÿ ìåòîäèêà, åå ïðîãðàììíàÿ ðåàëèçàöèÿ è ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû äëÿ êîíêðåòíûõ ðîòîðîâ ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü ïðåäåëüíûå çíà÷åíèÿ íåðàâíîìåð- íîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà, ïðèâîäÿùåé ê íåäîïóñòèìûì ïðîãèáàì, è ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ðåøåíèÿ âîïðîñîâ íîðìèðîâàíèÿ íåðàâíîìåðíîñòè õàðàêòåðèñòèê ìàòåðèàëà ïîêîâîê ñ öåëüþ èñêëþ÷åíèÿ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè äîïîëíèòåëüíîãî ïðîãèáà îò íåðàâíîìåðíîñòè ïîëçó÷åñòè èëè òåêó÷åñòè ìàòåðèàëà. Ìåòîäèêà ìîæåò áûòü ïðèìåíåíà äëÿ ðàñ÷åòà òåðìîíàïðÿæåííîãî è äåôîðìèðîâàí- íîãî ñîñòîÿíèÿ äðóãèõ ýëåìåíòîâ ýíåðãåòè÷åñêîãî îáîðóäîâàíèÿ (áàðàáàíû êîòëîâ, êîðïóñà ïàðîâûõ òóðáèí è ò.ï.). Ð å ç þ ì å Ðîçãëÿäàºòüñÿ íåîáîðîòíà äåôîðìàö³ÿ ðîòîð³â ïàðîâèõ òóðá³í óíàñë³äîê íåð³âíî- ì³ðíîñò³ ìåõàí³÷íèõ âëàñòèâîñòåé ìàòåð³àëó ïî îêðóæíîñò³ íà îñíîâ³ ÷èñåëüíîãî àíàë³çó ¿õíüîãî òðèâèì³ðíîãî íàïðóæåíî-äåôîðìîâàíîãî ñòàíó. Ïîêàçàíî, ùî òàêà íåð³âíîì³ðí³ñòü ìîæå áóòè îäí³ºþ ç ïðè÷èí ïîÿâè ³ ðîçâèòêó ïðîãðåñóþ÷îãî ïðîãèíó ïðè ïîâçó÷îñò³ âèñîêîòåìïåðàòóðíèõ ðîòîð³â, ùî òðèâàëî åêñïëóàòóþòüñÿ, òà ¿õíüîãî âèêðèâëåííÿ ïðè ïåðåâèùåíí³ íîì³íàëüíî¿ ÷àñòîòè îáåðòàííÿ. ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 59 Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ... 1. Óðüåâ Å. Â., Êèñòîé÷åâ À. Â., Îëåéíèêîâ À. Â. Î ïðàâêå ðîòîðîâ ñèñòåìàìè áàëàíñèðîâî÷íûõ ãðóçîâ // Ýëåêòðè÷åñêèå ñòàíöèè. – 2009. – ¹ 1. – Ñ. 10 – 15. 2. Øàðãîðîäñêèé Â. Ñ., Õîìåíîê Ë. À., Ðîçåíáåðã Ñ. Ø., Êîâàëåíêî À. Í. Ïîâûøå- íèå òåõíè÷åñêîãî óðîâíÿ ïàðîâûõ òóðáèí ïðè âíåäðåíèè ñèñòåì ïðèíóäèòåëü- íîãî ïàðîâîãî îõëàæäåíèÿ ðîòîðîâ // Òàì æå. – 1999. – ¹ 1. – Ñ. 30 – 36. 3. Õîìåíîê Ë. À., Øàðãîðîäñêèé Â. Ñ., Ðîçåíáåðã Ñ. Ø. è äð. Ïîâûøåíèå íàäåæ- íîñòè è ïðîäëåíèå ñðîêà ñëóæáû ðîòîðîâ ÂÄ è ÑÄ òóðáèí Ê-210-130 ËÌÇ íà ÒÝÖ Áîëãàðèè // Òàì æå. – 2001. – ¹ 9. – Ñ. 63 – 66. 4. Øàðãîðîäñêèé Â. Ñ., Õîìåíîê Ë. À., Ðîçåíáåðã Ñ. Ø. è äð. Ïîâûøåíèå ðåìîíòî- ïðèãîäíîñòè, ðåñóðñà è íàäåæíîñòè ÐÑÄ ìîùíûõ ïàðîâûõ òóðáèí // Òð. ÖÊÒÈ. – 2002. – Âûï. 283. – Ñ. 151 – 158. 5. Êóìåíêî À. È., Ìàõíîâ Â. Þ., Øêëÿðîâ Ì. È. Î ïðîáëåìå ïðîãèáîâ ðîòîðîâ è âîçìîæíîñòè ïðàâêè ðîòîðîâ âûñîêîãî è ñðåäíåãî äàâëåíèÿ ìîùíûõ òóðáèí ñèñòåìàìè áàëàíñèðîâî÷íûõ ãðóçîâ // Íàäåæíîñòü è áåçîïàñíîñòü ýíåðãåòèêè. – 2009. – ¹ 7. – Ñ. 62 – 68. 6. Øàòîõèí Â. Ô., Öèììåðìàí Ñ. Ä. Ðàçðàáîòêà ñèñòåìû ïðåäîòâðàùåíèÿ êàòàñò- ðîô àãðåãàòîâ. ×. 1. Àíàëèç êàòàñòðîôè÷åñêèõ àâàðèé è ïîñòàíîâêà çàäà÷è // Àâèàö.-êîñì. òåõíèêà è òåõíîëîãèÿ. – 2005. – ¹ 10 (26). – Ñ. 19 – 31. 7. Áåëèêîâà Í. Ç., Þëàíîâ Î. À., Ãëàä÷åíêî Â. Ì. è äð. Ýëåêòðîííûé àâòîìàò áåçîïàñíîñòè êàê ýëåìåíò çàùèòû òóðáîàãðåãàòîâ // Ýëåêòðè÷åñêèå ñòàíöèè. – 2005. – ¹ 5. – Ñ. 40 – 47. 8. Øóëüæåíêî Í. Ã., Ãîíòàðîâñêèé Ï. Ï., Ìàòþõèí Þ. È., Ãðèøèí Í. Í. Îöåíêà ðàçðóøàþùåãî ÷èñëà îáîðîòîâ ðîòîðà òóðáîàãðåãàòà ÀÝÑ // Ïðîáë. ìàøèíî- ñòðîåíèÿ. – 2004. – ¹ 1. – Ñ. 55 – 60. 9. Ðîçåíáëþì Â. È. Ïðèáëèæåííûé àíàëèç èñêðèâëåíèÿ âðàùàþùèõñÿ âàëîâ, îáóñ- ëîâëåííîãî ïîëçó÷åñòüþ // Ñá. ËÃÓ. – 1971. – ¹ 8. – Ñ. 30 – 36. 10. Øóëüæåíêî Í. Ã., Ãîíòàðîâñêèé Ï. Ï., Çàéöåâ Á. Ô. Çàäà÷è òåðìîïðî÷íîñòè, âèáðîäèàãíîñòèêè è ðåñóðñà ýíåðãîàãðåãàòîâ (ìîäåëè, ìåòîäû, ðåçóëüòàòû èññëå- äîâàíèé). – Saarbrücken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG, 2011. – 370 c. 11. Áàæåíîâ Â. À., Ãóëÿð À. È., Ìàéáîðîäà Å. Å., Ïèñêóíîâ Ñ. Î. Ïîëóàíàëèòè÷åñêèé ìåòîä êîíå÷íûõ ýëåìåíòîâ â çàäà÷àõ êîíòèíóàëüíîé ìåõàíèêè ðàçðóøåíèÿ ïðè ïîëçó÷åñòè ïðîñòðàíñòâåííûõ òåë ñëîæíîé ôîðìû è èõ ñèñòåì. Ñîîáù. 2. Èññëåäîâàíèå äîñòîâåðíîñòè ðåçóëüòàòîâ, ýôôåêòèâíîñòè ìåòîäà è àëãîðèòìû ðåøåíèÿ çàäà÷ // Ïðîáë. ïðî÷íîñòè. – 2002. – ¹ 6. – Ñ. 14 – 20. 12. Øóëüæåíêî Í. Ã., Ãîíòàðîâñêèé Ï. Ï., Ïðîòàñîâà Ò. Â. Íåîñåñèììåòðè÷íîå äåôîðìèðîâàíèå âûñîêîòåìïåðàòóðíûõ ðîòîðîâ ïàðîâûõ òóðáèí ïðè îêðóæíîé íåîäíîðîäíîñòè ñâîéñòâ ïîëçó÷åñòè ìàòåðèàëà // ³ñí. ÍÒÓ “Õϲ”. – 2012. – ¹ 55. – Ñ. 179 – 186. 13. Ñâîéñòâà ñòàëåé è ñïëàâîâ, ïðèìåíÿåìûõ â êîòëîòóðáîñòðîåíèè / Ïîä ðåä. À. Â. Ñòàíþêîâè÷à. – ×. 1. – Ë.: Èçä. ÖÊÒÈ, 1966. – 220 ñ. 14. Êðèâåíþê Â. Â., Îêîëîò Ã. À., Óñêîâ Å. È. Ìåòîäîëîãè÷åñêèå àñïåêòû ïðîãíîçè- ðîâàíèÿ ïîëçó÷åñòè æàðîïðî÷íûõ ñòàëåé è ñïëàâîâ. Ñîîáù. 2. Ïðîãíîçèðîâàíèå â øèðîêèõ èíòåðâàëàõ òåìïåðàòóð è äëèòåëüíîñòåé íàãðóæåíèÿ // Ïðîáë. ïðî÷- íîñòè. – 2007. – ¹ 4. – Ñ. 50 – 61. 15. Ïðî÷íîñòü ìàòåðèàëîâ è êîíñòðóêöèé / Ïîä îáù. ðåä. Â. Ò. Òðîùåíêî. – Ò. 5: Ïðîãíîçèðîâàíèå âûñîêîòåìïåðàòóðíîé ïîëçó÷åñòè è äëèòåëüíîé ïðî÷íîñòè ìåòàëëîâ / Â. Â. Êðèâåíþê. – Êèåâ: Èí-ò ïðîáëåì ïðî÷íîñòè èì. Ã. Ñ. Ïèñà- ðåíêî ÍÀÍ Óêðàèíû, 2012. – 749 ñ. 60 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 Í. Ã. Øóëüæåíêî, Ï. Ï. Ãîíòàðîâñêèé, Ò. Â. Ïðîòàñîâà 16. Ãîíòàðîâñêèé Ï. Ï., Ìàòþõèí Þ. È. Î ïðèìåíåíèè íåÿâíîé ñõåìû èíòåãðè- ðîâàíèÿ ïî âðåìåíè â êîíå÷íîýëåìåíòíîì ðàñ÷åòå ïîëçó÷åñòè êîíñòðóêöèé ïî òåîðèè òå÷åíèÿ ñ àíèçîòðîïíûì óïðî÷íåíèåì // Ïðîáë. ìàøèíîñòðîåíèÿ. – 1998. – ¹ 3-4. – Ñ. 68 – 75. 17. ÐÒÌ 108.021.103–85. Äåòàëè ïàðîâûõ ñòàöèîíàðíûõ òóðáèí. Ðàñ÷åò íà ìàëî- öèêëîâóþ óñòàëîñòü. – Ââåä. 01.07.86. Ïîñòóïèëà 10. 04. 2014 ISSN 0556-171X. Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè, 2014, ¹ 4 61 Âëèÿíèå íåðàâíîìåðíîñòè ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà ... Âíèìàíèþ ïîäïèñ÷èêîâ! Ïîäïèñàòüñÿ íà æóðíàë «Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè» ìîæíî, êàê îáû÷íî, â ìåñòíûõ îòäåëåíèÿõ ñâÿçè. Æóðíàë âêëþ÷åí â êàòàëîãè Óêðàèíû è Ðîññèè. Íàø èíäåêñ – 70730. Ïîäïèñêó Âû ìîæåòå îôîðìèòü íåïîñðåäñòâåííî â ðåäàêöèè æóðíàëà ñ ëþáîãî î÷åðåäíîãî íîìåðà. Öåíà îäíîãî íîìåðà ñ ó÷åòîì ïî÷òîâûõ ðàñõîäîâ â 2014 ãîäó ñîñòàâèò: â ïðåäåëàõ Óêðàèíû 30 ãðí.; çà ïðåäåëàìè Óêðàèíû 300 ðîñ. ðóá. (~ 10.0 USD). Ïî÷òîâûå ïåðåâîäû íàïðàâëÿòü ïî àäðåñó: 01014, Êèåâ–14, óë. Òèìèðÿçåâñêàÿ, 2. Ðåäàêöèÿ æóðíàëà «Ïðîáëåìû ïðî÷íîñòè» Øèíêàðåíêî Íèíå Ìèõàéëîâíå. Ñïðàâêè ïî òåëåôîíó: (044) 286 5657. Îòäåëüíûì ïèñüìîì íåîáõîäèìî ñîîáùèòü â ðåäàêöèþ òðåáóåìîå êîëè- ÷åñòâî íîìåðîâ, ñóììó è äàòó îòïðàâêè ïåðåâîäà, óêàçàòü ñâîé ïî÷òîâûé àäðåñ. Îòïðàâêà æóðíàëîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîñëå ïîñòóïëåíèÿ äåíåã ïîäïèñ- ÷èêà.
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-112793
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0556-171X
language Russian
last_indexed 2025-11-28T17:19:18Z
publishDate 2014
publisher Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
record_format dspace
spelling Шульженко, Н.Г.
Гонтаровский, П.П.
Протасова, Т.В.
2017-01-27T10:47:35Z
2017-01-27T10:47:35Z
2014
Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов / Н.Г. Шульженко, П.П. Гонтаровский, Т.В. Протасова // Проблемы прочности. — 2014. — № 4. — С. 50-61. — Бібліогр.: 17 назв. — рос.
0556-171X
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112793
539.3:621.165
Рассматривается необратимая деформация роторов паровых турбин вследствие неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на основе численного анализа их трехмерного напряженно-деформированного состояния. Показано, что такая неравномерность может быть одной из причин появления и развития прогрессирующего прогиба при ползучести длительно эксплуатирующихся высокотемпературных роторов, а также их искривления в случае превышения номинальной частоты вращения.
Розглядається необоротна деформація роторів парових турбін унаслідок нерівномірності механічних властивостей матеріалу по окружності на основі чисельного аналізу їхнього тривимірного напружено-деформованого стану. Показано, що така нерівномірність може бути однією з причин появи і розвитку прогресуючого прогину при повзучості високотемпературних роторів, що тривало експлуатуються, та їхнього викривлення при перевищенні номінальної частоти обертання.
The paper considers the irreversible deformation of steam turbine rotors due to the circumferential non-uniformity of the material mechanical properties based on the numerical analysis of their three-dimensional stress-strain state. It is shown that this non-uniformity can be one of the causes for the occurrence and development of progressive creep deflection of high-temperature rotors that have been in long-term operation and also their bending in case of excess of the rated rotational speed.
ru
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
Проблемы прочности
Научно-технический раздел
Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
Influence of the Circumferential Non-Uniformity in the Material Mechanical Properties on the Deformation of Rotors of Power-Generating Units
Article
published earlier
spellingShingle Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
Шульженко, Н.Г.
Гонтаровский, П.П.
Протасова, Т.В.
Научно-технический раздел
title Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
title_alt Influence of the Circumferential Non-Uniformity in the Material Mechanical Properties on the Deformation of Rotors of Power-Generating Units
title_full Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
title_fullStr Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
title_full_unstemmed Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
title_short Влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
title_sort влияние неравномерности механических свойств материала в окружном направлении на деформирование роторов энергетических агрегатов
topic Научно-технический раздел
topic_facet Научно-технический раздел
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/112793
work_keys_str_mv AT šulʹženkong vliânieneravnomernostimehaničeskihsvoistvmaterialavokružnomnapravleniinadeformirovanierotorovénergetičeskihagregatov
AT gontarovskiipp vliânieneravnomernostimehaničeskihsvoistvmaterialavokružnomnapravleniinadeformirovanierotorovénergetičeskihagregatov
AT protasovatv vliânieneravnomernostimehaničeskihsvoistvmaterialavokružnomnapravleniinadeformirovanierotorovénergetičeskihagregatov
AT šulʹženkong influenceofthecircumferentialnonuniformityinthematerialmechanicalpropertiesonthedeformationofrotorsofpowergeneratingunits
AT gontarovskiipp influenceofthecircumferentialnonuniformityinthematerialmechanicalpropertiesonthedeformationofrotorsofpowergeneratingunits
AT protasovatv influenceofthecircumferentialnonuniformityinthematerialmechanicalpropertiesonthedeformationofrotorsofpowergeneratingunits