一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法及系统与流程

1.本发明涉及水轮机寿命评估技术领域，更具体地，涉及一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法及系统。


背景技术：

2.我国在六十年代至八十年代建有大量的中小型水电站，目前多数已接近或达到设计寿命，除少量报废外，大部分仍在使用，设备老化问题突出，延长使用寿命依据不足，风险性很大。如何科学地分析此类电站延续运行的安全性和可行性，准确评估各电站剩余运行寿命，并提出合理的建议，保证机组安全运行就显得十分迫切。水电站设备管理的主要问题在于主设备不宜更换，传统的解决方案一般是对其进行评估检测，主要采用现场评估检查方法，现场评估检查包括查阅资料和实地检查，现场评估结束后汇总到综合寿命评估；或采用现场评估检查和试验检测相结合的综合寿命评估法，根据现场检查评估结果，对需要和必须开展试验检测的设备开展例行和专项试验检测工作，获取各设备设施的性能状况，推算各设备设施的寿命。
3.但上述两种方法不能对设备运行全流程进行寿命评估和管理，且主要存在以下两个问题：一是水电站的传统寿命评估方法存在着无法对水轮机进行启停工况状态预测和关键部件疲劳风险预报等问题；二是水电站的传统寿命评估方法不具备使水轮机健康状态从数据分析到寿命预测、运维决策的完整评估过程。


技术实现要素：

4.本发明针对现有技术中存在的一是水电站的传统寿命评估方法存在着无法对水轮机进行启停工况状态预测和关键部件疲劳风险预报等问题；二是水电站的传统寿命评估方法不具备使水轮机健康状态从数据分析到寿命预测、运维决策的完整评估过程的技术问题。
5.本发明提供了一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，包括以下步骤：
6.s1，采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；
7.s2，针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；
8.s3，基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。
9.优选地，所述s1具体包括：
10.s11，用有限个离散点上的变量值的集合来代替原始连续的物理量，对流动基本方程进行离散，建立离散点上的变量值之间关系的代数方程组；
11.s12，通过求解代数方程组获得变量的近似值；
12.s13，通过数值计算方法,定量地描述流场，并用图像显示的方法展示三维流场内
部的变化。
13.优选地，所述s2具体包括：
14.s21，将水轮机的结构危险部位的水体区域离散成一组控制体；
15.s22，在这组控制体上对质量守恒方程组和动量守恒方程组求解，将偏微分方程组离散为代数方程组得到离散方程；
16.s23，通过一维数值仿真计算迭代求解离散方程，使最后结果逐步贴近流动参数的真实值直到指定精度。
17.优选地，所述s22具体包括：
18.s221，将计算区域划分为多个不重复的控制体积，并使每个控制体积都有一个网格节点作为代表，将待求的守恒型微分方程在任一控制体积及一定时间间隔内对空间与时间作积；
19.s222，对待求解函数及导数对时间及空间的变化型线或插值方式作出假设；
20.s223，对选定的型线作出积分并整理成一组关于节点上未知量的离散方程。
21.优选地，所述s23具体包括：
22.得离散方程后，基于simple(semi implicit method for pressure linked equations)算法，通过压力场求解速度场，并对初始压力场进行修正处理，保证迭代计算的连续性。
23.优选地，所述s23具体包括：根据需要计算的模型假设一个速度场，以便于完善离散方程；
24.假定压力场的压力为p
*
，根据p
*
处理离散方程得到定义为u
*
、v
*
的速度；
25.根据simple算法以达到满足迭代的联系性要求进行修正，修正后的压力值为p
′
，速度值为u
′
及v
′
；
26.将(p
′
+p
*
)与(u
′
+u
*
)、(v
′
+v
*
)作为下一步迭代计算的初始量继续进行迭代运算。
27.优选地，所述s3具体包括：
28.s31，基于有限元静力分析结果，得到结构危险部位在外载荷作用下的应力分布及危险区域；
29.s32，输入材料的疲劳性能参数，包括材料的s-n曲线，ε-n曲线或σ-n曲线；
30.s33，加载疲劳载荷谱，对水轮机的结构危险部位的疲劳寿命进行分析计算，得到危险区域的疲劳寿命。
31.本发明还提供了一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估系统，所述系统用于实现基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，包括：
32.流场仿真模块，用于采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；
33.有限元静力分析模块，用于针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；
34.疲劳分析模块，用于基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。
35.本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法的步骤。
36.本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法的步骤。
37.有益效果：本发明提供的一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法及系统，其中方法包括：采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。通过结构力学与疲劳寿命分析方法对水轮机关键部件进行疲劳寿命预测与风险预警，辅助电站运维采取提前维护与更换的决策，能够有效降低核心组件因疲劳发生意外失效的概率。
附图说明
38.图1为本发明提供的一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法流程图；
39.图2为本发明提供的cfd仿真流程示意图；
40.图3为本发明提供的名义应力法估算构件疲劳寿命的流程图；
41.图4为本发明提供的典型的s-n曲线图；
42.图5为本发明提供的ncode疲劳寿命分析流程图；
43.图6为本发明提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；
44.图7为本发明提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。
具体实施方式
45.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
46.如图1-图5所示，本发明通过对电站水轮机开展数字孪生建设，结合数值仿真技术，拓展监测数据分析及应用，支撑水轮机状态数字化映射。建立一体化集成状态分析及评估模型，基于过程监测数据，进行价值挖掘，作为寿命评估的支撑数据，保障评估模型构建的真实性与可靠性；
47.借助cfd软件通过数值仿真技术手段，对整个水轮机全流道1：1的三维数值仿真模型，获取水轮机内部流场及关键部位材料压力载荷信息。基于各类典型工况，在水轮机启动、停机等瞬态过程变化中，模拟出导叶开度变化过程以及流场的变化状态，为水轮机关键部件的寿命评估提供必须的载荷输入。
48.以水轮机关键部件的图纸以及其它资料为依据，得到水轮机过流部件、水轮机转轮1：1的三维数值仿真模型，实现结构仿真结果的可视化展示，同时作为支撑后续关键部件健康状态评估的数据基础；
49.利用有限元断裂力学计算结果和合理、可靠的概率分析方法，对水轮机关键部件疲劳裂纹的萌生进行预测，对关键部件当前风险进行预警并提供运维建议。
50.通过开发水轮机内部流场动态展示、核心部件受力分析等应用。确定关键寿命部件，对部件内部流场和力场进行仿真，梳理反映水电机组典型特征的代表工况，全面覆盖水轮机运行的全周期过程，结合流体仿真结果，针对不同部件的典型问题开展强度计算、模态
分析、谐振分析和裂纹分析，全面了解水轮机关键部件的承载状况，从而全面掌握机组的运行状态及关键部件的健康情况。结合水轮机的在线监测数据和实际的有限元结构仿真数据，对启停工况下核心部件(结构危险部位)的剩余寿命评估，对关键部件可能发生的疲劳风险进行及时预警，科学客观评价设备健康状况。
51.具体方法流程如下：
52.s1，水轮机内流场仿真。
53.水轮机启停工况是一个不稳定的瞬态过程，启动和停机时的水力冲击和水压脉动都会对水轮机的部件产生不利影响。由于水轮机内部流场复杂，且无法在水轮机内部安装传感器实现对关键部件的监测，为了获取水轮机内部流场及关键部位材料压力载荷信息。借助计算流体动力学cfd软件通过数值仿真技术手段，针对典型启停工况，复现水轮机内复杂的瞬态流场动态变化过程，全面掌握流体关键参数变化趋势，并实现动态流体的高清晰效果可视化展示，同时获得水轮机整体的受力载荷参数信息。cfd仿真流程图如图2所示。
54.具体的方案，采用计算流体动力学方法对水轮机内部场进行三维流场仿真。基本思想是用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替原始连续的物理量，通过特定的原则对流动基本方程进行离散，建立起离散点上的变量值之间关系的代数方程组，然后通过求解代数方程组获得变量的近似值。最后通过数值计算方法，定量地描述流场，并用图像显示的方法展示三维流场内部的变化。这样便可以得知水轮机的结构危险部位(即关键部件)以及该危险部位的受力载荷参数信息。
55.流场仿真具体包括以下几点：
56.(1)控制方程。cfd仿真计算的过程本质上是求解控制方程。质量守恒定律和动量守恒定律是描述流体运动的基本定律。对于本项目所研究的水轮机内部流动问题，流动介质是低速的水流，可近似看成不可压缩的流体，因此在求解方程时只需对连续性方程和动量方程进行求解。
57.(2)连续性方程。
[0058][0059]
其中，t为单位时间，v为控制体体积，p为流体密度，s为控制面积，n为控制面面积，n为微元面积矢量ds法外线的单位向量，u为微元面积ds上的流体速度。
[0060]
在直角坐标系中可以改写为：
[0061][0062]
式中，下标i可取值为1，2，3，以表示三个空间坐标。
[0063]
(3)动量方程。动量守恒定律在流场中的数学表达称为动量方程，即作用在控制体上的外力的合力与每秒钟内通过控制面流入的动量之和，等于每秒钟内控制体中流体动量的增量。
[0064][0065]
其中，v为控制体体积，p为流体密度，s为控制速度，n为微元面积矢量ds外法线的单位向量，u为微元表面ds上的流体速度，п为微元面积矢量ds的应力张量。
[0066]
在直角坐标系中可以改写为：
[0067][0068]
其中，σ
ij
为微元面积矢量ds的应力张量п的分量，i、j可取值为1，2，3，以表示三个空间坐标。
[0069]
(4)控制方程的求解方法。求解控制方程的数值方法有有限差分法、有限元法和有限体积法。本发明拟采用有限体积法对控制方程进行求解，首先将水轮机关键部件的水体区域离散成一组控制体；然后在这组控制体上对质量守恒和动量守恒方程组求解，将偏微分方程组离散为代数方程组；最后通过一维数值仿真计算迭代求解方程组，使最后结果逐步贴近流动参数的真实值。
[0070]
以水电站水轮机设计图纸以及其它资料为依据，利用creo 3d建模软件完成对整个水轮机全流道1：1的三维数值仿真模型，采用icem构建水轮机的结构化或非结构化的高质量流体仿真网格模型，为全流道可视化仿真提供数字化映射载体。根据水轮机设计工况和运行实际情况，选取具有代表性的若干平稳运行工况、水轮机启动、停止过程变化工况、实际情况，选取具有代表性的若干平稳运行工况、水轮机启动、停止过程变化工况、以及飞逸工况进行流场分析。基于各类典型工况，在水轮机启动、停机等瞬态过程变化中，能够模拟出导叶开度变化过程以及流场的变化状态。同时还可以对整个水轮机内部流场的多维度信息的可视化展示，为水轮机关键部件的材料性能分析与寿命评估提供必须的载荷输入。
[0071]
s2，核心部件结构仿真。
[0072]
因水轮机机组在启停过程中常处在振动区内，导致关键部件结构(即结构危险部位)出现共振现象，此外，由调峰、调频引起的功率变化也可能导致大幅度低频动应力。振动和动应力问题可能导致转轮、顶盖等关键部件出现疲劳裂纹问题，因此针对启停工况，对水轮机关键部件的健康状态及疲劳寿命情况进行评估，保障机组安全平稳运行。
[0073]
以水电站水轮机关键部件的图纸以及其它资料为依据，得到水轮机过流部件、水轮机转轮1：1的三维数值仿真模型。同时根据三维模型的几何特征，进行结构化或非结构化的高质量的有限元网格划分。根据流场仿真结果，结合水轮机实际运行监测数据，完成水轮机关键部件的结构力学有限元静力分析，获取关键部件的模态、位移、应力结果，完成结构仿真结果的可视化展示，同时作为支撑后续关键部件健康状态评估的数据基础。
[0074]
利用有限元断裂力学计算结果和合理、可靠的概率分析方法，对水轮机关键部件疲劳裂纹的萌生进行预测。获得实际运行工况下的水轮机关键部件的受力状态与断裂损伤评估结果，以可视化模型及三维云图的形式展示水轮机关键部件的应力分布情况及易出现断裂的高风险区域，对关键部件当前风险进行预警。
[0075]
计算流体力学，基本思路可分为如下三点：
[0076]
首先，将计算区域划分为一系列不重复的控制体积，并使每个控制体积都有一个网格节点作为代表，将待求的守恒型微分方程在任一控制体积及一定时间间隔内对空间与时间作积。
[0077]
然后，对待求解函数及导数对时间及空间的变化型线或插值方式作出假设；
[0078]
最后，对选定的型线作出积分并整理成一组关于节点上未知量的离散方程。
[0079]
具体操作为：
[0080]
通过网格体积控制值对流场计算模型进行网格划分处理；离散方程的获得可借助控制方程对不同网格体积积分；根据求解离散方程得到各单元节点处的变量值，经插值处理可获得此控制体积的截面变量值。
[0081]
得到离散的代数方程组(即离散方程)后，需要对其进行处理。为此，有限体积法为有限元求解问题提供了解决方案，通过选择合适的算法对离散方程进行处理以更加准确便捷地解决实际工程问题。simple(semi implicit method for pressure linked equations)算法是目前流体计算领域应用最为普遍的数值计算方法。simple算法通过压力场求解速度场，但在实际问题中求解出的速度场通常难以满足迭代要求，此时为了保证迭代计算的连续性，则需要对初始压力场进行修正处理。如此反复直到获得收敛解，该算法的基本步骤为：
[0082]
根据需要计算的模型假设一个速度场，以便于完善离散方程；
[0083]
假定压力场的压力为p；根据p处理动量离散方程得到定义为u、v
*
的速度；
[0084]
根据前面速度对压力场进行修正计算方法，达到满足迭代的联系性要求进行修正，修正后的压力值为p
′
，速度值为u
′
及v
′
；
[0085]
将(p
′
+p
*
)与(u
′
+u
*
)、(v
′
+v
*
)作为下一步迭代计算的初始量继续进行迭代运算。
[0086]
s3，疲劳寿命分析。
[0087]
基于名义应力法，利用疲劳分析软件ncode对水轮机关键部件的疲劳寿命进行仿真研究。
[0088]
基于名义应力法估算结构疲劳寿命的流程，名义应力法以材料的s-n曲线为基础，对照结构危险部位的名义应力和应力集中系数，并结合疲劳损伤累积理论，对结构疲劳寿命进行计算，流程图如图4所示。
[0089]
利用名义应力法估算结构的疲劳寿命时，需要建立材料的s-n曲线，一条完整的s-n曲线如图4所示，可分为3段：低周疲劳区(lcf)，高周疲劳区(hcf)和亚疲劳区(sf)。n＝1/4时，即静拉伸所对应的疲劳强度s
max
＝sb，n＝106～107时，对应的疲劳强度为疲劳极限，即当循环应力低于此疲劳极限时，结构接近于无限寿命。
[0090]
搭建疲劳寿命仿真流程。利用有限元方法分析结构的疲劳寿命，采用ncode软件进行疲劳寿命分析，流程图如图5所示。
[0091]
利用ncode软件分析结构疲劳寿命时的三个基本条件是：
[0092]
1.有限元静力分析结果，得到结构危险部位在外载荷作用下的应力分布及危险区域。
[0093]
2.结构材料的疲劳性能参数，包括材料的s-n曲线，ε-n曲线或σ-n曲线等。
[0094]
3.疲劳载荷谱。基于以上疲劳寿命分析的基本条件，再设置合适的相关参数就可以对水轮机关键部件的疲劳寿命进行分析计算，得到危险区域的疲劳寿命。而水轮机的结构危险部位的危险区域的疲劳寿命就是水轮机的寿命。
[0095]
本发明实施例还提供了一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估系统，所述系统用于实现基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，包括：
[0096]
流场仿真模块，用于采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；
[0097]
有限元静力分析模块，用于针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以
进行有限元静力分析；
[0098]
疲劳分析模块，用于基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。
[0099]
请参阅图6为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。如图6所示，本发明实施例提了一种电子设备，包括存储器1310、处理器1320及存储在存储器1310上并可在处理器1320上运行的计算机程序1311，处理器1320执行计算机程序1311时实现以下步骤：s1，采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；
[0100]
s2，针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；
[0101]
s3，基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。
[0102]
请参阅图7为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图7所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质1400，其上存储有计算机程序1411，该计算机程序1411被处理器执行时实现如下步骤：s1，采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；
[0103]
s2，针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；
[0104]
s3，基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。
[0105]
需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0106]
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0107]
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，包括以下步骤：s1，采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；s2，针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；s3，基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。2.根据权利要求1所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，所述s1具体包括：s11，用有限个离散点上的变量值的集合来代替原始连续的物理量，对流动基本方程进行离散，建立离散点上的变量值之间关系的代数方程组；s12，通过求解代数方程组获得变量的近似值；s13，通过数值计算方法,定量地描述流场，并用图像显示的方法展示三维流场内部的变化。3.根据权利要求1所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，所述s2具体包括：s21，将水轮机的结构危险部位的水体区域离散成一组控制体；s22，在这组控制体上对质量守恒方程组和动量守恒方程组求解，将偏微分方程组离散为代数方程组得到离散方程；s23，通过一维数值仿真计算迭代求解离散方程，使最后结果逐步贴近流动参数的真实值直到指定精度。4.根据权利要求3所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，所述s22具体包括：s221，将计算区域划分为多个不重复的控制体积，并使每个控制体积都有一个网格节点作为代表，将待求的守恒型微分方程在任一控制体积及一定时间间隔内对空间与时间作积；s222，对待求解函数及导数对时间及空间的变化型线或插值方式作出假设；s223，对选定的型线作出积分并整理成一组关于节点上未知量的离散方程。5.根据权利要求4所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，所述s23具体包括：得离散方程后，基于simple(semi implicit method for pressure linked equations)算法，通过压力场求解速度场，并对初始压力场进行修正处理，保证迭代计算的连续性。6.根据权利要求5所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，所述s23具体包括：根据需要计算的模型假设一个速度场，以便于完善离散方程；假定压力场的压力为p
*
，根据p
*
处理离散方程得到定义为u
*
、v
*
的速度；根据simple算法以达到满足迭代的联系性要求进行修正，修正后的压力值为p
′
，速度值为u
′
及v
′
；将(p
′
+p
*
)与(u
′
+u
*
)、(v
′
+v
*
)作为下一步迭代计算的初始量继续进行迭代运算。7.根据权利要求1所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，其特征在于，
所述s3具体包括：s31，基于有限元静力分析结果，得到结构危险部位在外载荷作用下的应力分布及危险区域；s32，输入材料的疲劳性能参数，包括材料的s-n曲线，ε-n曲线或σ-n曲线；s33，加载疲劳载荷谱，对水轮机的结构危险部位的疲劳寿命进行分析计算，得到危险区域的疲劳寿命。8.一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估系统，其特征在于，所述系统用于实现如权利要求1-7任一项所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法，包括：流场仿真模块，用于采用计算流体动力学(cfd)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；有限元静力分析模块，用于针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；疲劳分析模块，用于基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-7任一项所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法的步骤。

技术总结
本发明属于水轮机寿命评估技术领域，具体提供了一种基于启停工况分析评判的水轮机寿命评估方法及系统，其中方法包括：采用计算流体动力学(CFD)方法,针对水轮机启停工况对水轮机内部场进行三维流场仿真，以确定结构危险部位；针对机构危险部位的三维模型进行有限元网格划分以进行有限元静力分析；基于名义应力法，输入有限元静力分析结果、材料疲劳性能参数及疲劳载荷，利用疲劳分析软件ncode对结构危险部位的疲劳寿命进行仿真研究。通过结构力学与疲劳寿命分析方法对水轮机关键部件进行疲劳寿命预测与风险预警，辅助电站运维采取提前维护与更换的决策，能够有效降低核心组件因疲劳发生意外失效的概率。疲劳发生意外失效的概率。疲劳发生意外失效的概率。


技术研发人员：陈荣洲 刘华良 吴锋 陈宣有 林章伟 章芳情
受保护的技术使用者：武汉瑞莱保科技有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/6