基于導(dǎo)熱正反問題耦合解法的汽包疲勞壽命分析.pdf

1、汽包是鍋爐最大的高溫厚壁承壓部件，在啟、停過程中承受著溫度分布不均引起的熱應(yīng)力和內(nèi)部壓力引起的機(jī)械應(yīng)力，頻繁的應(yīng)力變化將引起汽包的疲勞壽命損耗。因此研究汽包的疲勞壽命，對(duì)汽包疲勞壽命進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，控制啟停過程中溫度變化率在允許范圍之內(nèi)，減小疲勞壽命損耗，對(duì)提高鍋爐運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性具有重要意義。如何在提高汽包溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)計(jì)算精度的同時(shí)又能保證較高的計(jì)算效率，是汽包壽命研究的關(guān)鍵。
　　本文針對(duì)增壓鍋爐汽包外壁受熱的特點(diǎn)，提出了

2、基于導(dǎo)熱正反問題耦合解法的汽包瞬態(tài)溫度場(chǎng)計(jì)算方法。首先根據(jù)外壁受熱與否，分區(qū)域分別采用導(dǎo)熱正反問題求解溫度，兩部分交接耦合區(qū)域采用邊界耦合方式，將反問題解法求得的交界溫度值賦值給正問題解法作為已知邊界條件，從而實(shí)現(xiàn)正反問題耦合，得到整個(gè)汽包的溫度場(chǎng)。然后在此基礎(chǔ)之上，運(yùn)用有限元方法，采用平面八節(jié)點(diǎn)等參單元，按照平面應(yīng)變問題對(duì)汽包截面的瞬態(tài)應(yīng)力進(jìn)行求解分析。最后，基于雨流計(jì)數(shù)法，采用Miner線性累加疲勞損傷原理，對(duì)汽包疲勞壽命進(jìn)行計(jì)算，