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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- 230000035882 stress Effects 0.000 claims abstract description 10
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Classifications
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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
-
- G—PHYSICS
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- 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
-
- 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
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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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