JPS59108937A - 疲労寿命監視装置 - Google Patents
疲労寿命監視装置Info
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- JPS59108937A JPS59108937A JP21831882A JP21831882A JPS59108937A JP S59108937 A JPS59108937 A JP S59108937A JP 21831882 A JP21831882 A JP 21831882A JP 21831882 A JP21831882 A JP 21831882A JP S59108937 A JPS59108937 A JP S59108937A
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- fatigue life
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- G01M99/007—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by applying a load, e.g. for resistance or wear testing
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0069—Fatigue, creep, strain-stress relations or elastic constants
- G01N2203/0075—Strain-stress relations or elastic constants
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0058—Kind of property studied
- G01N2203/0076—Hardness, compressibility or resistance to crushing
-
- G—PHYSICS
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- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/0202—Control of the test
- G01N2203/0212—Theories, calculations
- G01N2203/0218—Calculations based on experimental data
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は蒸気タービン等原動機の経年劣化による疲労寿
命消費の監視装置(二関する。
命消費の監視装置(二関する。
高温で使用される原動機部品は、起動停止等の負荷変動
に伴い熱応力の繰返しを受は疲労寿命な消費する。疲労
寿命の消費程度を示す疲労損傷は、熱応力あるいはひず
みレベル(二対する疲労寿命と変動の繰返し数との比で
表わされる。従って疲労損傷を正確に計算するため(−
は、材料の疲労寿命特性を正確(−把握する必要がある
。
に伴い熱応力の繰返しを受は疲労寿命な消費する。疲労
寿命の消費程度を示す疲労損傷は、熱応力あるいはひず
みレベル(二対する疲労寿命と変動の繰返し数との比で
表わされる。従って疲労損傷を正確に計算するため(−
は、材料の疲労寿命特性を正確(−把握する必要がある
。
材料が高温(二長時間さらされると材質の変化が生じ、
材料の強度的特性(二大きな影響を及ぼす。
材料の強度的特性(二大きな影響を及ぼす。
しかしながら従来の疲労寿命監視法では実機の材質劣化
を反映しておらず、計測精度(二問題があった。
を反映しておらず、計測精度(二問題があった。
本発明の目的は、経年使用原動機部品の材質劣化を考慮
した疲労寿命監視装置を提供すること(二ある。
した疲労寿命監視装置を提供すること(二ある。
上記目的を達成するため本発明は、経年使用した原動機
部材の硬さデータを入力し、これを疲労応力・ひずみ計
涯を行なってこの応力・ひずみデ−りを記憶する熱応力
計算器と、とのH(4憶された応力・ひずみデータと前
記疲労特性修正器にて修正された疲労特性とを入力して
疲労寿命を算出する疲労寿命判定器とよりなることを特
徴とするものである。
部材の硬さデータを入力し、これを疲労応力・ひずみ計
涯を行なってこの応力・ひずみデ−りを記憶する熱応力
計算器と、とのH(4憶された応力・ひずみデータと前
記疲労特性修正器にて修正された疲労特性とを入力して
疲労寿命を算出する疲労寿命判定器とよりなることを特
徴とするものである。
以下本発明の一実施例を第1図、第2図、第3図、およ
び第4図を参照して説明する。第1図は不発明による疲
労寿命監視装置の構成を示すもので、疲労特性16正器
(13に、疲労特性を弾性ひずみ範囲Δc6及び塑性ひ
ずみ範囲Δε、(二分けて記憶する機能な有している。
び第4図を参照して説明する。第1図は不発明による疲
労寿命監視装置の構成を示すもので、疲労特性16正器
(13に、疲労特性を弾性ひずみ範囲Δc6及び塑性ひ
ずみ範囲Δε、(二分けて記憶する機能な有している。
Δε。およびΔε、は次〕(A) 、 (B)式で表わ
される。
される。
Δε。二〇INf−“1(A)
Δε、 = 02 Nt−′2(B)
CNt:破損繰返し数、C1+ C11+ ”I +
C2は定数)疲労特性修正器(1)は、(A) 、 (
B)式の係数を修正する機能も有している。
C2は定数)疲労特性修正器(1)は、(A) 、 (
B)式の係数を修正する機能も有している。
タービンロータ(2)からは、非破壊的方法(ここでは
硬さンで得られた材質劣化(二関する情報(3)が前記
疲労特性修正器(1)に入力される。
硬さンで得られた材質劣化(二関する情報(3)が前記
疲労特性修正器(1)に入力される。
修正された疲労特性(4)は、疲労寿命判定器(5)に
よシ全ひずみ範囲Δε、i二対する疲労NmFF価式に
合成される。即ち Δε、=Δε6+Δε2 = ClNl−” 十02N2−” (C)熱応
力計算器(6)は、蒸気タービンロータ(2)の形状及
び熱過渡状態(二対する応力・ひずみ計算を行い、応力
・ひずみデータを記憶するもので、この記憶されたひず
みデータ(刀は、疲労寿命判定器(5)(二人力され疲
労寿命を算出する。この疲労寿命判定器(5)は、実機
運転データ(二よシ起動停止回数と疲労寿命の比として
疲労損傷値(8)を出方し表示器(9)(二表示する。
よシ全ひずみ範囲Δε、i二対する疲労NmFF価式に
合成される。即ち Δε、=Δε6+Δε2 = ClNl−” 十02N2−” (C)熱応
力計算器(6)は、蒸気タービンロータ(2)の形状及
び熱過渡状態(二対する応力・ひずみ計算を行い、応力
・ひずみデータを記憶するもので、この記憶されたひず
みデータ(刀は、疲労寿命判定器(5)(二人力され疲
労寿命を算出する。この疲労寿命判定器(5)は、実機
運転データ(二よシ起動停止回数と疲労寿命の比として
疲労損傷値(8)を出方し表示器(9)(二表示する。
次に上記のよう(二構成した本発明の疲労寿命監視装置
の作用を説明する。疲労特性修正器(1)に内蔵されて
いる材質劣化修正機能は、第2図(二示すような、例え
ば硬さと10’回寿命Cユおける弾性ひずみ範囲Δ6゜
の関係として与えられる。ただし、第2図は蒸気タービ
ンケーシング及び高中圧ロータ(二対して得られた関係
である。硬さはロータ外衣面やケーシング等では実測で
きるが、その他の測定法を用いることもできる。例えば
第3図(=示すようC二、Xm、回折手価幅は硬さと対
応しているので、X線回折法も有力な測定法である。
の作用を説明する。疲労特性修正器(1)に内蔵されて
いる材質劣化修正機能は、第2図(二示すような、例え
ば硬さと10’回寿命Cユおける弾性ひずみ範囲Δ6゜
の関係として与えられる。ただし、第2図は蒸気タービ
ンケーシング及び高中圧ロータ(二対して得られた関係
である。硬さはロータ外衣面やケーシング等では実測で
きるが、その他の測定法を用いることもできる。例えば
第3図(=示すようC二、Xm、回折手価幅は硬さと対
応しているので、X線回折法も有力な測定法である。
第4図talに示す様(二、実機の硬さを測定すると、
前記硬さと弾性ひずみ範囲の関係から、経年使用した部
品の弾性ひずみ成分が分る。次(二第4図(bl(二示
すように、疲労曲線μ0)を疲労特性修正器(1)り二
より、弾性ひずみ範囲Δδ6の曲線(10a)と塑性ひ
ずみ範囲Δ〜の曲線(10b)とに分け、弾性ひずみ範
囲Δε6のみを、硬さより修正した弾性ひずみ範囲(二
まで一律(−低下させる。その後、疲労寿命判定器(5
)によυ修正疲労曲線圓を合成する。
前記硬さと弾性ひずみ範囲の関係から、経年使用した部
品の弾性ひずみ成分が分る。次(二第4図(bl(二示
すように、疲労曲線μ0)を疲労特性修正器(1)り二
より、弾性ひずみ範囲Δδ6の曲線(10a)と塑性ひ
ずみ範囲Δ〜の曲線(10b)とに分け、弾性ひずみ範
囲Δε6のみを、硬さより修正した弾性ひずみ範囲(二
まで一律(−低下させる。その後、疲労寿命判定器(5
)によυ修正疲労曲線圓を合成する。
この様にして得られた修正疲労曲線Uυは、加熱劣化(
二より軟化した材料の基準疲労曲線として用いることが
できる。このことは第2図(二示すよう(二、人工加熱
劣化(−よって得られた未使用材の疲労データが、前記
修正疲労曲線αυと同等の特性を示す事実によって明ら
かである。
二より軟化した材料の基準疲労曲線として用いることが
できる。このことは第2図(二示すよう(二、人工加熱
劣化(−よって得られた未使用材の疲労データが、前記
修正疲労曲線αυと同等の特性を示す事実によって明ら
かである。
なお本発明はロータ(二限らずケーシング(二対しても
適用できることは勿論で必る。
適用できることは勿論で必る。
前記修正疲労曲線uJを用いた寿命評価は、経年劣化し
たプラントの余寿命を従来よシ高精度で評価することが
できる。特(二軟化度が大きくなるほど、従来法は本発
明よシ非安全側評価(疲労寿命を長い目(二推定する)
(二なるため、不発明(二よる寿命推定が機器の安全運
用(二とって必須のものとなる。
たプラントの余寿命を従来よシ高精度で評価することが
できる。特(二軟化度が大きくなるほど、従来法は本発
明よシ非安全側評価(疲労寿命を長い目(二推定する)
(二なるため、不発明(二よる寿命推定が機器の安全運
用(二とって必須のものとなる。
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の疲労特性修正器で用いる硬さ一弾性正手順を示す曲
線図である。 1・・・疲労特性修正器、 2・・・蒸気タービンロ
ータ、5・・・疲労寿命判定器、 6・・・熱応力計
算器、9・・・表示器、 IO・・・修正前疲
労曲線、11・・・修正疲労曲線。 (7317) 代理人 弁理士 則 近 意 佑(ほ
か1名)第1図 第2図 15θ 20(12503θ070史さ C
Hr) 第3図 半価幅2θ擦ジ 第4図 凸(/−) f
明の疲労特性修正器で用いる硬さ一弾性正手順を示す曲
線図である。 1・・・疲労特性修正器、 2・・・蒸気タービンロ
ータ、5・・・疲労寿命判定器、 6・・・熱応力計
算器、9・・・表示器、 IO・・・修正前疲
労曲線、11・・・修正疲労曲線。 (7317) 代理人 弁理士 則 近 意 佑(ほ
か1名)第1図 第2図 15θ 20(12503θ070史さ C
Hr) 第3図 半価幅2θ擦ジ 第4図 凸(/−) f
Claims (1)
- 経年使用した原動機部材の硬さデータを入力し、これを
疲労曲線の弾性ひずみ範囲の低下量に変換する疲労特性
修正器と、前記部材の形状と熱過渡状態(二対する応力
・ひずみ計算を行なってこの応力・ひずみデータを記憶
する熱応力計算器と、この記憶された応力・ひずみデー
タと前記疲労特性修正器(二で修正された疲労特性とを
入力して疲労寿命を算出する疲労寿命判定器とよりなる
疲労寿命監視装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21831882A JPS59108937A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 疲労寿命監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21831882A JPS59108937A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 疲労寿命監視装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59108937A true JPS59108937A (ja) | 1984-06-23 |
Family
ID=16717965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21831882A Pending JPS59108937A (ja) | 1982-12-15 | 1982-12-15 | 疲労寿命監視装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59108937A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0205052A2 (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | A method of evaluating the residual life of a turbine rotor by a non destructive procedure |
EP0308888A2 (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting embrittlement of a measuring object |
CN102798568A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-28 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种材料疲劳寿命试验数据的处理方法 |
-
1982
- 1982-12-15 JP JP21831882A patent/JPS59108937A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0205052A2 (en) * | 1985-06-14 | 1986-12-17 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | A method of evaluating the residual life of a turbine rotor by a non destructive procedure |
EP0308888A2 (en) * | 1987-09-21 | 1989-03-29 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for detecting embrittlement of a measuring object |
CN102798568A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-28 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种材料疲劳寿命试验数据的处理方法 |
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