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把可靠性理论和寿命评价结合起来,称为可靠性定寿。设备的可靠性寿命是设备在所要求的可靠性水平之下能确保正常使用的时间或周次。疲劳寿命的可靠性设计思想是,在给定的可靠度下,使设备在规定条件下和规定时间内因疲劳损伤而失效的可能性减少到最低程度。与此相同,也可以提出蠕变寿命或磨损寿命的可靠性设计原则。显然,对一台设备而言,可靠性要求越高,相应的可靠性寿命便越短。反之,可靠性要求越低,可靠性寿 命越长。本节以汽轮机转子的可靠性定寿为例说明可靠性定寿与状态检修的关系。
汽轮机转子的寿命由启裂寿命和裂纹扩展寿命组成。经过可靠性建模,可以在以启裂寿命累积损伤为横坐标、裂纹扩展寿命累积损伤为纵坐标的平面上得到不同可靠度下的等可靠度曲线
一、中值裂纹形成寿命和中值级效扩展寿命
1.中值裂纹形成寿命
中值寿命是对应存活率为50%的寿命值,对它的估计是寿命可靠性设计的基础工作。 当已知汽轮机转于某一危险截面在某一外载循环下的应力应变状态,即可选一条合适的Δε-N曲线或S-N曲线,估算对应的理论裂纹形成寿命。
2.中值裂纹扩展寿命
当已知初始裂纹尖端附近的应力应变状态,即可确定应力强度因子。
2.中值裂纹扩展寿命
当已知初始裂纹尖端附近的应力应变状态,即可确定应力强度因子。
三、可靠性定寿
汽轮机转子在实际运行时,其最危险截面对应不同的循环特性有不同的寿命损耗,即一对应不同的循环载荷有不同的安全寿命。可以把对寿命损耗影响较大的几种工况,如冷态启动、热态启动、滑停、甩负荷、大负荷变动等,归纳为l种典型工况。根据汽轮机的工作方式,确定基本中值寿命的分配,即汽轮机整个服役期内各典型工况的允许次数为nj(j一1,2,…,l)。
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