Дослідження напружено-деформованого стану ротора турбогенератора при ушкодженні сталі

Abstract

Досліджуються механічні напруження і деформації в сталі ротора турбогенератора при появі тріщин в зоні центрального отвору і в зоні малого зубця ротора в тривимірній постановці. За результатами досліджень визначено, що найбільші механічні напруження виникають в зоні навколо внутрішньої поверхні центрального отвору ротора турбогенератора, тріщини в цій зоні глибиною близько 10 мм можуть призвести до руйнації ротора турбогенератора.

Investigation of the stress-strain state of the rotor of turbogenerator, which has damage in the form of cracks in the array of rotor barrel. In the article mechanical stresses and deformations in the turbogenerator rotor's steel in a three-dimensional formulation are investigated by methods of mathematical modeling. It is determined that the most mechanically region tensed is around the inner surface of the central opening of the turbogenerator rotor. In the nominal mode of operation, the crack in the central opening area of about 10 mm is critical for the turbogenerator. The appearance of a crack in the area of a small tooth contributes to breaking the tooth, which can damage the entire turbogenerator. The article continues analytical research and uses field methods based on the numerical solution of differential equations of structural mechanics using the finite element method. The obtained results can be taken into account at the design stage of the turbogenerator, as well as when developing a system of diagnostic features for the diagnosis of the rotor damages. It is recommended in the process of turbogenerator rotor defectoscopy primarily to investigate the surface of the central hole of the rotor, because there is a high probability of cracks.