Введение к работе
Актуальность работа. Успешное выполнение энергетической про-грамга* Рооода зависит от уровня развития энергетического мапишом'--роения.Прз проектированш современных турбин и энвргооборудавання, работающего при высоках значениях давления а температурі, по-новшиаэтся требования к расчету напряЕвнно-дефоряфоваишго состояния (НДС). Постоянно актуален вопрос уточнения ресурса турбомашш.
Широко применяемые в настоящее время индивидуальные методики для расчета ВДС корпусных деталей связаны, как правило, с упрощающими предполо2енияші, что приводит к недостаточной достоверности результатов и снижает обоснованность конструкторских реиеняй. Изготовление se изделий с завышенными запасами прочности приводит к росту металлоемкости, удорожанию и снижению их технологичности.
Это определяет актуальность развития методологии расчотяоїчз исследования НДС корпусных деталей в постановка наиболее приближенной к реальной.
Цвльр работа является развитие и применение методики комплексного анализа пространственного НДС корпусных деталей туроин и энергетического оборудования сложной формы. Для этого используются трехмерная и оригинальная оболочечвая программные системы с учетом ползучести материала. Анализ результатов позволяет сформулировать обоснованные предложения по совершенствованию формы деталей.
Метода исследования; расчб'ї-но-теоретичвские, включающие разработку математических моделей систем, создание алгоритмов и программ, вычислительный эксперимент, проведение конкретных расчетов и сравнительный анализ НДС деталей турбин и енвргооборудования.
Научная новизна. Разработана универсальная методика математического моделирования и расчетного исследования НДС сложных пространственных деталей на основе применении трехмерных и оболочеч-ных схем. Методика включает разработку топологических схем, выбор
—4—
пространственно-временных сеток и оценку достоверности результатов. Создана нрограмшая система расчета НДЗ конструкций с исполь-вованиэм криволинейного оболочочного Блонанта и о учэтом поуота-нэвившейся ползучести. Исследовано влияние различных условий на-гружанзя и конструктивных параметров па ЦДО , обоснованы пута со-воршвнствоБания ряда корпусных деталей клапанов, деаэраторов п дисков турбин. Оценены рост деформаций тонкостенных конструкций и перераспределение накряканий в толстостенных с учетом неусташ-вишойся ползучести. Предлоаен ускоренный алгоритм поиска оптимальной толщины тонкостенных пространственных деталей.
Практическая ценность работы. Предложены комплексные метода расчетного исследования НДС существущих н проектируемых неосе -симметричных корпусных деталей турбин н енергооборудования. Создан доступный и наглядный банк НДС рада деталей турбошшн под действием различных нагрузок. Результати, выводи в рэкодандацин работы использованы при усовершенствованна клапанов турб 3 К-800, К-ЗІ5, К-300.К-225, ВТ-25, коробки клапана автоматического затвора турбины К-20О. блока клапанов прошерагрева турбины K-4SD, деаэраторов ДП-2000, ДП-І0Ш, с колонками ДСП-320 в ДСП-500, шдэлаа деаэраторов, колена трубопровода , диска КНД ГТН-25.
Апробация работа. Основные результаты работы докладывались и обсуздались на Всесоюзной конференции "Проблемы снааэния материалоемкости силовых конструкций", г.Горышй (1984), на XX н XXII Всесоюзных научных совещаниях по проблема прочности двигателей, Г. Москва (1984 и 1988) на НТО н семинарах НПО ВДТИ и АО ЛМЗ.
Пубджжаа. Основные результаты диссертации нзлозани в II статьях н ряде научно-технических отчетов НПО ИДТИ.
Структура и обьеи диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и содергит 148 страниц, в том числе 48 страниц иллюстраций, 12 страниц списка литературы из 131 наименования.