Вероятностная оценка долговечности вала гидротурбины при наличии трещин

Автор(и)

  • Е. А. Стрельникова Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України вул. Дм. Пожарського, 2/10, м. Харків, Україна, 61046, Україна https://orcid.org/0000-0003-0707-7214
  • И. Г. Сирота ПАТ «Укргідроенерго», Україна
  • А. В. Линник ПАТ «Турбоатом» . Харків, Україна
  • Л. А. Калембет ПАТ «Турбоатом» . Харків, Україна
  • В. Н. Зархина ПАТ «Турбоатом» . Харків, Україна
  • О. Л. Зайденварг Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського «Харківський авіаційний інститут», Україна

Ключові слова:

довговічність, вал гідротурбіни, тріщина, математичне очікування

Анотація

Запропоновано методику визначення математичного очікування кількості років до руйнування вала гідротурбіни, що має дефектну зону. Припускається, що поблизу поверхні вала можуть знаходитися мікродефекти, які розповсюджуються під дією прикладеного навантаження. Вивчається час (в роках), необхідний для того, щоб мікротріщина розвинулась до потрапляння в дефектну зону, що й призводить до руйнування вала

Біографія автора

Е. А. Стрельникова, Інститут проблем машинобудування ім. А. М. Підгорного НАН України вул. Дм. Пожарського, 2/10, м. Харків, Україна, 61046

Професор, доктор технічних наук, Старший науковий співробітник відділу міцності та оптимізації

Посилання

Dimarogonas, A. D., Papadopoulos, C. A., 1983, Vibration of Cracked Shafts in Bending, J. Sound Vib., 91, pp. 583–593.

Sinou, J. J., 2009, Experimental Response and Vibrational Characteristics of a Slotted Rotor, Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul., 14, pp. 3179–3194.

Gasch, R. A., 1976, Dynamic Behavior of a Simple Rotor With a Cross-Sectional Crack, Proceedings of IMechE Conference on Vibrations in Rotating Machinery, London, 20 Paper No. С178/76, pp. 123–128.

Grabowski, B., 1980, The Vibrational Behavior of a Turbine Rotor Containing a Transverse Crack, ASME J. Mech. Des., 102, pp. 140–146.

Bently, D. E., and Muszynska A., 1986, Detection of Rotor Cracks, Proceedings of 15th Turbomachinery Symposium, Corpus Christi, TX, November 10–13, pp. 129–139.

Mayes, I. W., and Davies, W. G. R., 1984, Analysis of the Response of a Multi-Rotor-Bearing System Containing a Transverse Crack in a Rotor, ASME J. Vib., Acoust., Stress, Reliab. Des., 106, pp. 139–145.

Darpe, A. K., Gupta, K., and Chawla, A., 2004, Coupled Bending, Longitudinal and Torsional Vibrations of a Cracked Rotor, J. Sound Vib., 269, pp. 33–60.

Darpe, A. K., 2007, Coupled Vibrations of a Rotor With Slant Crack, J. Sound Vib., 305, pp. 172–193.

Bachschmid, N., Pennacchi, P., and Tanzi, E., 2008, Some Remarks on Breathing Mechanism, on Non-Linear Effects and on Slant and Helicoidal Cracks, Mech. Syst. Signal Process., 22, pp. 879–904.

Sawicki, J. T., Storozhev, D. L., and Lekki, J. D., 2011, Exploration of NDE Properties of AMB Supported Rotors for Structural Damage Detection, ASME J. Eng. Gas Turbines Power, 133, p. 102501.

Kantor B., Naumenko V. Strelnikova H., Ventsel E. ,1999, The hypersingular integral technique in two-dimentional elasto-plastic analys WIT Transactions on Modelling and Simulation, 25, pp. 65-74

Sawicki, J. T., Wu, X., Baaklini, G., and Gyekenyesi, A. L., 2003, Vibration Based Crack Diagnosis in Rotating Shafts During Acceleration Through Resonance, Proceedings of SPIE 5046, Nondestructive Evaluation and Health Monitoring of Aerospace Materials and Composites II, 2006,San Diego, CA

Sawicki, J. T., Friswell, M. I., Pesch, A. H., and Wroblewski, A., 2008, Condition Monitoring of Rotor Using Active Magnetic Actuator, Proceedings of ASME Turbo Expo 2008: Power for Land, Sea and Air, Berlin, Germany, June 9–13, ASME Paper No. GT2008-51169.

Sawicki, J. T., Friswell, M. I., Kulesza, Z., Wroblewski, A., and Lekki, J. D., 2011, Detecting Cracked Rotors Using Auxiliary Harmonic Excitation, J. Sound Vib., 330, pp. 1365–1381.

Arsić M., Vistać B., Savić Z., Odanović Z., Mladenović M., 2011, Turbine Shaft Failure Cause Analysis, Proceedings, The Seventh International Triennial Conference Heavy Machinery - HM 2011, June 29 - July 2, VrnjačkaBanja, pp. 49-54.

Panasyuk V.V., Andreykiv, O.Ye., Kovchyk S.E. Evaluation methods of fracture tougness of structural materials. – Kiev: Nauk. Dumka, 1971.­– 278 p. (in Russian).

Andreykiv, O.Ye., Darchuk A.I. Fatoque failure and durability of structures. Kiev: Nauk. Dumka, 1987.­– 404p. (in Russian).

Kogaev V.P. Strength calculation at stresses variable in time. – М.: Engineering, 1993. – 364p. (in Russian).

Lessenden, S.J.,. Pissot, S.P. Tretheway, M.V., Naynaed K.P. Torsion response of cracked steel shaft// Fatique fract. Eng. Mater. Struct. 2006, v. 30, PP. 734-747..

Paris P., Erdogan F. Criteria of fatique crack propagation.,1963, J. Basic Engineering, 85, pp. 528-533.

Dimarogonas, A.D. , Popadopoulos, C.A., 1983, Vibration of cracked shafts in bending. Journal of solid and vibrations 91(4), PP. 583-593.

Miodrag Arsić, Srđan Bošnjak, Bojan Međo, Meri Burzić, Brane Vistać, Zoran Savić. 2013, Influence of loading regimes and operational environment jn fatigue state of components of turbine and hydromechanical equipment at hydropower plants//Internet Edition, International Conference Power Plants 2012 - International Conference on Power aspects of power plants operation.

Pugachev V. Basic probability theory and mathematical statistics. М.: PhysMathLit, 2002, 496 p. (in Russian).

ТU302.02.173-93 Billets shafts for hydraulic turbines. Kh.: PO “Kharkov Turbine plant” 1992 – 27 p. (in Russian).

GOST 1778-70. Metallographic methods for determination of non-metllic inclusions.– М.: Standards Publishing. 1970. – 24 p. (in Russian).

GOST 5639-82. Methods for detection and evaluation of grain size. – М.: Standards Publishing. 1983. – 21p. (in Russian).

##submission.downloads##

Опубліковано

2017-03-24

Номер

Том 20 № 1 (2017)

Розділ

Динаміка і міцність машин

Ліцензія

Авторське право (c) 2017 Е. А. Стрельникова, И. Г. Сирота, А. В. Линник, Л. А. Калембет, В. Н. Зархина, О. Л. Зайденварг

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License.

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи і передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензійного договору (угоди).
  • Автори мають право самостійно укладати додаткові договори (угоди) з неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установи або на персональних веб-сайтах) рукопису роботи як до подачі цього рукопису в редакцію, так і під час її редакційної обробки, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії і позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).