[发明专利]一种用于发电机结构的低周疲劳寿命分析方法

摘要

本发明提供了一种用于发电机结构的低周疲劳寿命分析方法，其特征在于，包括：步骤1：将材料的循环应力‑应变曲线输入发电机结构的有限元数值仿真模型，导出发电机结构所有节点在额定工况下的应变分量、在静止工况下的应变分量、额定工况下的等效应力、静止工况下的等效应力、第一主应力和第三主应力；步骤2：计算应变幅和平均应力；步骤3：计算发电机结构在任一节点处的低周疲劳寿命N。本发明提供了一种适用于多种发电机结构、计算精准、操作简单、可实现计算方法与流程标准化的发电机结构低周疲劳寿命分析方法。

主权项

1.一种用于发电机结构的低周疲劳寿命分析方法，其特征在于，包括：步骤1：根据发电机的实际结构建立有限元数值仿真模型，将材料的循环应力‑应变曲线输入发电机结构的有限元数值仿真模型，导出发电机结构所有节点在额定工况下的6个应变分量，包括所有节点在额定工况下x向主应变分量εx、y向主应变分量εy、z向主应变分量εz、xy向剪应变分量εxy、yz向剪应变分量εyz和zx向剪应变分量εzx，所有节点在静止工况下的6个应变分量，包括所有节点在静止工况下x向主应变分量εx′、y向主应变分量εy′、z向主应变分量εz′、xy向剪应变分量εxy′、yz向剪应变分量εyz′和zx向剪应变分量εzx′，额定工况下的等效应力(σeqv)额定，静止工况下的等效应力(σeqv)静止，第一主应力σ1和第三主应力σ2；步骤2：计算应变幅和平均应力：发电机结构在任一节点处的等效应变幅Δε的计算公式为：式中，Δε为等效应变幅；dεx为x向的主应变幅，dεx＝εx‑εx′；c为y向的主应变幅，dεy＝εy‑εy′；dεz为z向的主应变幅，dεz＝εz‑εz′；dεxy、dεyz和dεzx分别为xy、yx、zx三个方向的剪应变幅，dεxy＝εxy‑εxy′，dεyz＝εyz‑εyz′，dεzx＝εzx‑εzx′；发电机结构在循环交变工况下的平均应力σm的计算公式为：式中，μ为修正系数，当第一主应力σ1的绝对值大于第三主应力σ2的绝对值，则节点处于受拉状态，μ取值为1；反之，则节点处于受压状态，β取值为‑1；步骤3：计算发电机结构在任一节点处的低周疲劳寿命N，计算公式为：式中，E为材料弹性模量；σf′为疲劳强度系数；b疲劳强度指数；εf′疲劳塑性系数；c疲劳塑性指数；N为发电机结构在任一节点处的低周疲劳寿命。