Reliability Assessment of a Turbogenerator Coil Retaining Ring Based on Low Cycle Fatigue Data

oleh: Olmi Giorgio, Freddi Alessandro

Format: Article
Diterbitkan: Polish Academy of Sciences 2014-03-01

Deskripsi

Pierscienie ustalajace cewek turbogeneratora sa pasowane skurczowo na wirniku wokół cerek by zabezpieczyc je przed działaniem sił odsrodkowych. W typowych warunkach, sa one poddane narazeniom zmeczeniowym o malej liczbie cykli, przy czym kazdy cykl rozpoczyna sie od startu maszyny, a konczy przy jej zatrzymaniu. Przedmiotem artykułu jest wyznaczenie prawdopodobienstwa awarii pierscienia ustalajacego cewki. Rozwazanym uszkodzeniem jest pekniecie pierscienia spowodowane puchnieciem materiału pod wpływem naprezen wywołanych sila odsrodkowa. Ocena niezawodnosci przeprowadzona w tej pracy wykorzystuje dane wejsciowe wpływajace na obciazenie zmeczeniowe przy małej liczbie cykli i ich rozkłady stochastyczne. Dla rozwiazania problemu wyznaczono eksperymentalnie charakterystyki statyczne i krzywe cykli zmeczeniowych stosowanego materiału i zastosowano model statystyczny dla wyliczenia odpowiednich parametrów i ich odchylen standardowych. Na podstawie wyznaczonych rozkładów zmiennych estymuje sie prawdopodobienstwo uszkodzenia w formie dystrybuanty rozkładu. Wykorzystanyalgorytm obliczeniowy o duzej skutecznosci wykorzystuje metode ”zaawansowanej sredniej” (Advanced Mean Value). Uzyskane wyniki daja informacje o odpowiedzi materiału i stanie lokalnych naprezen i odkształcen w najbardziej obciazonych obszarach pierscienia ustalajacego cewki. Prawdopodobienstwo uszkodzenia, wyznaczone na koniec okresu eksploatacji maszyny, wynosi 10-12 i jest porównywalne z wartosciami referencyjnymi dla innych konstrukcji mechanicznych i lotniczych narazonych na zmeczenie.