Betriebsnahe Belastung von Turbinenwerkstoffen durch Überlagerung nieder- und höherfrequenter Beanspruchungskomponenten

通过叠加低频和高频应力分量对涡轮机材料施加操作应力

• 批准号: 5228480
• 负责人: Dr.-Ing. Karl-Heinz Lang
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Angewandte Materialien - Werkstoffkunde (IAM-WK)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2001-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5228480?language=en
• 关键词: Betriebsnahe; Belastung; von; Turbinenwerkstoffen; durch

Viele Bauteile von energieerzeugenden Anlagen oder Triebwerken sind im Betrieb einer sehr komplexen Beanspruchung unterworfen. Die versagensrelevante mechanischen Beanspruchung setzt sich meist aus einer quasistatischen Kriechbeanspruchung, einer niederfrequenten, thermisch induzierten Ermüdungsbeanspruchung und einer höherfrequenten, mechanisch bedingten Ermüdungsbeanspruchung zusammen. Bei der Auslegung von Bauteilen aus diesem Anwendungsbereich müssen alle wichtigen Beanspruchungskomponenten und ihr Zusammenwirken berücksichtigt werden. Insbesondere der bei der experimentellen Analyse gleichzeitig wirkenden thermisch und mechanisch induzierten Beanspruchung kommt besondere Bedeutung zu. Dabei ist es wichtig, die einzelnen Beanspruchungskomponenten mit realitätsnahen Parametern vorzugeben. Bei der Überlagerung von niederfrequenten Beanspruchungskomponenten, die in Bauteilen durch Start-Stop-Zyklen und Lastwechselvorgänge induziert werden, mit höherfrequenten Beanspruchungskomponenten, die z.B. durch Vibrationen oder Resonanzschwingungen entstehen, kommen derzeit vorhandene Prüfsysteme jedoch sehr schnell an ihre Leistungsgrenze, wenn die höherfrequente Beanspruchung mit einsatzrelevanten Frequenzen von mehreren hundert Hertz vorgegeben werden sollen. Derartige Versuche sind mit den derzeitig verfügbaren servohydraulischen Prüfmaschinen aus gerätetechnischen Gründen nicht machbar. Neuere Entwicklungen mit schnellen Servoventilen, bei denen z.B. die Hauptstufe durch einen gekoppelten Magnetantrieb geregelt wird (sog. Voice Coil Servovalve) erlauben jedoch die Verwirklichung derartiger Überlagerungsbeanspruchungen. Allerdings muß bei solchen Systemen eine sorgfältige Abstimmung aller mechanischen und meßtechnischen Komponenten erfolgen, um Eigenfrequenzen im gesamten nutzbaren Frequenzbereich zu vermeiden. Dies erfordert z.B. bei den Belastungseinheiten extrem massive Bauweisen schon bei relativ kleinen Prüfkräften und verhindert, daß derart schnelle Servoventile bei konventionellen Prüfmaschinen eingesetzt werden können. Es ist daher die Beschaffung eines vollständigen Prüfsystems erforderlich.

Viele Bautile von energieerzeugenden Anlagen oder Triebwerken sind im Betrieb einer sehr komplexen Beanspruchung unterworfen。豆类生产和经常使用的机械设备。 Besondere Bedeutung zu。 Beanspruchungskomponenten，死在 Bauteilen durch Start-Stop-Zyklen 和 Lastwechselvorgänge induziert werden，mit höherfrequenten Beanspruchungskomponenten，死 z.B.液压伺服驱动装置aus gerätetechnischen Gründen nicht machbar。 Überlagerungsbeanspruchungen。 Werden können。