Комп'ютерне моделювання повзучості роторів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorБреславський, Дмитро Васильович
dc.contributor.authorПаламарчук, Павло Ігорович
dc.contributor.authorCенько, Альона Володимирівна
dc.contributor.authorМарусенко, Олексій Миколайович
dc.date.accessioned2024-02-13T13:45:14Z
dc.date.available2024-02-13T13:45:14Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractРозглянуто питання визначення напружено-деформованого стану при повзучості у моделях роторів парових та газових турбін. Формулювання задачі базується на загальному підході механіки суцільного середовища з використанням теорії плину для опису деформацій повзучості. Як метод розв’язання використано метод скінченних елементів у реалізації професійного інженерного програмного забезпечення. Проаналізовано вплив відцентрового навантаження на напружено-деформований стан, що змінюється протягом 10000 год повзучості матеріалу роторів. Розглянуто дві моделі ротору – спрощену циліндричної форми та ротору барабанного типу, що описано геометрією тіла обертання та який складається з кількох циліндричних частин. Завдяки симетрії моделей розрахункові схеми побудовано на основі використання двовимірного скінченного елементу тіла обертання. Застосовано алгоритми для підготовки вхідних даних, що можуть бути рекомендовані для використання у практиці проектування підприємств енергетичної галузі. Для розрахунків повзучості використано гіпотезу плину (закон Нортону). Проаналізовано повзучість моделей в різних температурних умовах з застосуванням у якості їхнього матеріалу різних сталей, що використовуються у турбобудуванні. За результатами виконаного комп’ютерного моделювання повзучості моделей роторів встановлено рівні деформування та характер перерозподілу напружень, що виникають при однаковому навантаженні відцентровими силами в різних температурних умовах, які викликані робочими процесами у турбіні. Проаналізовано рівні напружень та деформацій у роторі барабанного типу та встановлені найбільш навантажені та деформовані його області. Відмічається, що за даними проведеного моделювання для розглянутої моделі ротору барабанного типу накопичений за час аналізу рівень деформацій є помірним та не перевищує 0.4%, що є придатним з точки зору аналізу експлуатаційних властивостей.
dc.description.abstractThe issue of determining the stress-strain state during creep in models of rotors of steam and gas turbines is considered. The formulation of the problem is based on the general approach of Solid Mechanics using incremental theory to describe creep strains. The Finite Element Method was used as a solution method in the implementation of professional engineering software. The influence of the centrifugal forces on the stress-strain state, which varies during 10,000 hours of creep of the rotor material, is analyzed. Two models of the rotor are considered: a simplified cylindrical and a drum-type rotor, which is described by the geometry of the body of revolution and which consists of several cylindrical parts. Due to the symmetry of the models, the calculation schemes are built on the basis of the use of a two-dimensional finite element of the body of revolution. Algorithms are applied for the preparation of input data can be recommended for use in the design practice of energy industry enterprises. The Norton law was used for creep calculations. The creep of the models in different temperature conditions with the use of various steels used in turbo-building as their material was analyzed. According to the results of the performed computer simulation of the creep of rotor models, the levels of deformation and the nature of the redistribution of stresses that occur under the same load by centrifugal forces in different temperature conditions caused by the operational processes in the turbine have been established. The stress and strain levels in the drum-type rotor were analyzed and the most loaded and deformed areas of it were determined. It is noted that according to the simulation data for the considered model of the drum-type rotor, the level of accumulated strains, is moderate and does not exceed 0.4%, which is suitable from the point of view of the analysis of operational properties.
dc.identifier.citationКомп'ютерне моделювання повзучості роторів / Д. В. Бреславський [та ін.] // Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Динаміка і міцність машин = Bulletin of the National Technical University "KhPI". Ser. : Dynamics and Strength of Machines : зб. наук. пр. – Харків : НТУ "ХПІ", 2023. – № 2. – С. 3-7.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20998/2078-9130.2023.2.292052
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-3792-5504
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-9961-7419
dc.identifier.urihttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/74057
dc.language.isouk
dc.publisherНаціональний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"
dc.subjectкомп'ютерне моделювання
dc.subjectповзучість
dc.subjectметод скінченних елементів
dc.subjectнапружено-деформований стан
dc.subjectтіло обертання
dc.subjectротор турбіни
dc.subjectcomputer simulation
dc.subjectcreep
dc.subjectFinite Element Method
dc.subjectstress-strain state
dc.subjectbody of revolution
dc.subjectturbine rotor
dc.titleКомп'ютерне моделювання повзучості роторів
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
visnyk_KhPI_2023_02_DMM_Breslavskyi_Kompiuterne_modeliuvannia.pdf
Розмір:
489.53 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

2023 № 2 Динаміка та міцність машин
Кафедра "Комп'ютерне моделювання процесів та систем"