汽轮机转子疲劳强度理论研究现状与展望
轮机材料疲劳性能的实验与分析与研究
轮机材料疲劳性能的实验与分析与研究在现代航运业中，轮机作为船舶的核心动力系统，其可靠性和安全性至关重要。
而轮机材料的疲劳性能则是影响轮机长期稳定运行的关键因素之一。
为了深入了解轮机材料的疲劳特性，提高轮机的使用寿命和可靠性，进行相关的实验、分析与研究具有重要的现实意义。
一、轮机材料疲劳性能的重要性轮机在运行过程中，其零部件会不断承受循环载荷的作用。
长时间的循环载荷可能导致材料内部出现微小裂纹，并逐渐扩展，最终引发零部件的失效。
这种由于疲劳导致的失效往往具有突发性，难以提前预测，一旦发生可能会造成严重的后果，如船舶失去动力、发生事故等。
因此，了解轮机材料的疲劳性能，对于保障船舶的安全航行和降低运营成本具有极其重要的意义。
二、实验方法与设备为了准确评估轮机材料的疲劳性能，需要采用一系列科学的实验方法和先进的实验设备。
（一）疲劳实验方法常见的疲劳实验方法包括旋转弯曲疲劳实验、拉压疲劳实验和扭转疲劳实验等。
其中，旋转弯曲疲劳实验因其简单易行且能够较好地模拟实际工况，被广泛应用于轮机材料的疲劳性能研究。
（二）实验设备实验通常在专门的疲劳试验机上进行。
这些试验机能够精确控制加载的应力幅、频率和循环次数等参数，并实时监测试样的应变和位移等数据。
三、实验过程与结果（一）试样制备首先，需要根据相关标准制备疲劳试样。
试样的形状、尺寸和表面质量都会对实验结果产生影响。
通常，试样会被加工成圆柱形或矩形，表面经过精细的打磨和抛光处理，以减少表面缺陷对实验结果的干扰。
（二）加载条件设置根据实际工况和研究目的，确定加载的应力幅、平均应力、频率和环境温度等参数。
不同的加载条件会导致材料表现出不同的疲劳性能。
（三）实验结果在实验过程中，通过试验机记录试样的疲劳寿命（即试样在特定加载条件下发生断裂所经历的循环次数）。
同时，还可以观察试样断口的形貌特征，分析裂纹的起始位置、扩展路径和断裂方式等。
四、实验结果分析（一）疲劳寿命曲线通过对大量实验数据的整理和分析，可以绘制出材料的疲劳寿命曲线（SN 曲线）。
核电汽轮机低压转子技术的发展
核电汽轮机低压转子技术的发展随着能源结构的不断调整和优化，核电作为一种清洁、高效的能源形式在全球范围内得到了广泛应用。
汽轮机作为核电系统中重要的组成部分，其性能的优劣直接影响到整个核电系统的运行。
其中，低压转子技术作为汽轮机的重要组成部分，其发展受到了广泛。
本文将就核电汽轮机低压转子技术的发展进行探讨，以期为相关领域的研究提供参考。
核电汽轮机低压转子技术当前面临的问题与挑战低压转子是汽轮机中转速最高的部件，对于其性能和稳定性的要求非常高。
然而，当前核电汽轮机低压转子技术在设计和运行过程中仍存在一些问题。
转子材料的性能和加工工艺直接影响了低压转子的稳定性和耐用性。
在设计过程中，如何提高转子的气动性能和效率也是一个重要的问题。
转子的振动和疲劳问题也是制约其发展的难题之一。
为了解决上述问题，学界进行了大量的研究。
例如，某研究团队通过优化转子材料和加工工艺，成功提高了低压转子的稳定性和耐用性。
同时，采用新的设计理念和方法，实现了转子气动性能的提升。
通过应用新的数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行了有效的优化。
这些研究成果为核电汽轮机低压转子技术的发展提供了强有力的支持。
尽管核电汽轮机低压转子技术的发展前景光明，但仍有一些人持有反对意见。
其中，一些人认为核电汽轮机的效率较低，对环境影响较大。
对此，我们认为，随着技术的不断进步，核电汽轮机的效率已经得到了显著提升，同时通过合理规划和运行，可以有效降低核电对环境的影响。
核能作为一种大规模、稳定的能源供应形式，对于满足全球能源需求具有重要意义。
在应对气候变化和实现可持续发展方面，核电也发挥着不可替代的作用。
核电汽轮机低压转子技术的发展对于提高核电系统的性能和稳定性具有重要意义。
通过不断地研究和创新，我们相信低压转子技术的瓶颈将会被逐渐打破，迎来更为广阔的发展前景。
为了推动核电汽轮机低压转子技术的进一步发展，我们建议加强以下几个方面的研究：深入研究转子材料的性能与加工工艺，提高其稳定性和耐用性；强化设计理念与方法的创新，实现转子气动性能的优化；充分利用现代数值模拟技术和测试手段，对转子的振动和疲劳性能进行精确评估与优化；开展核电汽轮机低压转子技术的安全性和可靠性研究，确保其在各种工况下的稳定运行；加强国际合作与交流，共同推进核电汽轮机低压转子技术的发展。
汽轮机技术研究现状及发展趋势
汽轮机技术研究现状及发展趋势摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，国内的各项事业也都有了巨大的发展和进步，电力成为了人们日常生活生产的必需品。
汽轮机作为电力生产的主要设备之一，研究其发展现状和趋势对于促进电力行业的发展有着至关重要的作用。
鉴于此，文章重点分析了汽轮机技术研究现状及发展趋势，以供业内人士参考。
关键字：汽轮机技术；发展现状；发展趋势引言电力行业是国民经济的支撑,作为生产发电设备主机之一的汽轮机制造业的发展水平是国家综合实力的重要体现之一，也是科学技术的衡量标准之一。
作为生产力的重要设备，汽轮机在作业经常出现各种故障，给行业带来不少危害和不便，通过研究汽轮机技术的发展情况，积极提升我国的汽轮机发展技术，创新改革。
1我国汽轮机制造业的发展史1.1体系的建立国际上第一台汽轮机产生于19世纪，是单级冲动式，第二台便是单级反动式。
虽然无法与现在的汽轮机相比，可是汽轮机的鼻祖，也推动了汽轮机技术的大力发展和应用。
1955年我国第一台汽轮机，由上海汽轮机厂生产，这是中国第一家汽轮机制造厂,成立于1953。
而后国家又分别建立了哈尔滨汽轮机厂，北京重型电机厂及东方汽轮机厂,先后又建立了8个汽轮机制造厂，汽轮机制造体系较为完整。
从1955年起先后制造出6MV、12MN、25MV频率等级以及中高压等四个参数等级的汽轮机，这是我们国家汽轮机技术的巨大进步，先后开发了各种功率等级的火电、核电、工业汽轮机产品系列。
在60年代后期还开发了三大种功率的中间热机型，这些组机填补汽轮机型号的空白，抽汽压力在0.118-4.4MPa范围内的单抽汽或双抽汽供热、背压、抽背式6-50MW汽轮机产品系列。
企业大规模建立产品研究机构，像自控实验室、疲劳实验室、空动实验台等，并成立了研究所和研发中心，形成中国汽轮机技术发展框架。
1.2技术引进发展阶段从八十年代起，中国汽轮机制造业开始引进国外大功率、高性能的先进结束，在设计、研究、工艺等水平上了一个台阶，也为我国自主研发具有世界先进水平的产品体系迈出成功的第一步。
600MW汽轮机转子低周疲劳寿命计算及研究
长沙理工大学硕士学位论文600MW汽轮机转子低周疲劳寿命计算及研究姓名：白云申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：杨继明20090401第一章绪论１．１课题的背景及意义目前，虽然电力生产的能量来源中，清洁能源和可再生能源的比重不断加大，但是传统以化石燃料为主的蒸汽热力发电方式仍然占有５０％以上的比例，国内比例更大。
２００３年，全国发电总量为１８４６２亿千瓦，其中火电发电量为１４１９３亿千瓦，占全国发电总量的７６．８％，这说明火力发电作为我国最主要的发电类型这一现状在可预见的未来不会发生改变ｎ】。
不同的电力生产方式对调峰运行的适应性不尽相同。
水电和火电是承担电网调峰任务的主要电力生产方式。
我国水能资源虽然丰富，但是其分布却极不均衡，９０％以上的可开发装机容量集中在西南、中南，长江中上游地区。
而我国电力消费则主要集中于东部沿海经济发达地区，仅北京、广东、上海等东部七省的电力消费就占全国的４０％以上。
水电资源分布与用电负荷分布的不平衡，制约了水电在电网调峰中的作用。
因此，国内各大电网中火电机组承担这主要的调峰任务。
由于调峰的需要，发电设备处于日启夜停、变负荷等运行工况的机会越来越频繁，设备部件承受的应力载荷也越来越大，寿命损耗也越来越严重心１。
并且，发电设备的使用寿命一般为２５＂－－＇３０年，但由于发电缺口的不断加大，电厂希望尽量利用现有机组等原因，几乎没有一台机组在达到设计寿命后会立即退役。
达到退役年限的机组可靠性显著降低，只有对它们进行较为准确的剩余寿命评价，采取合理的检修安排，同时加强运行监测，对受损严重的零部件进行必要的修复或更换后，才能确保这些老机组的安全运行。
多数学者认为，准确的机组寿命评估和合理的检修安排可使汽轮机寿命延长１０＂－－－２０年Ｄ１。
鉴于上述情况，为保证火力发电设备的安全、经济运行，设备的寿命问题就具有了一定的研究价值。
在发电设备寿命问题中，汽轮机转子的寿命问题比较突出。
轮机材料疲劳性能的实验与分析研究
轮机材料疲劳性能的实验与分析研究一、轮机材料疲劳性能的重要性轮机在运行过程中，其部件会不断承受各种交变载荷，如旋转部件的离心力、振动以及压力波动等。
这些交变载荷会导致材料内部产生微观裂纹，并随着时间的推移逐渐扩展，最终可能导致部件的疲劳失效。
疲劳失效往往具有突然性，难以提前察觉，一旦发生，可能会造成严重的后果，如船舶失去动力、发生事故甚至危及人员生命安全。
因此，深入研究轮机材料的疲劳性能，对于保障船舶的安全运行、延长轮机的使用寿命以及降低维护成本都具有极其重要的意义。
二、实验材料与方法（一）实验材料为了进行轮机材料疲劳性能的研究，我们选取了几种常见的轮机用金属材料，如高强度钢、不锈钢和铝合金等。
这些材料具有良好的机械性能和耐腐蚀性，广泛应用于轮机的关键部件。
（二）实验设备本次实验采用了先进的疲劳试验机，能够精确控制加载条件和测量试件的变形。
试验机配备了高精度的传感器和数据采集系统，以实时监测载荷、位移和应变等参数。
（三）实验方法1、疲劳试验采用正弦波加载方式，设定不同的加载频率和应力幅。
2、对每个试件进行多次循环加载，直到试件发生疲劳断裂。
3、记录每个试件的疲劳寿命（即从开始加载到断裂所经历的循环次数）以及断裂时的应力和应变数据。
三、实验结果与分析（一）疲劳寿命曲线通过对实验数据的整理和分析，绘制出了不同材料的疲劳寿命曲线（SN 曲线）。
SN 曲线反映了应力幅与疲劳寿命之间的关系。
从曲线中可以看出，随着应力幅的降低，材料的疲劳寿命显著增加。
同时，不同材料的 SN 曲线也存在差异，表明它们的疲劳性能有所不同。
（二）微观组织观察对疲劳断裂后的试件进行微观组织观察，发现裂纹往往起源于材料表面的缺陷或微观夹杂物处。
在疲劳扩展过程中，微观裂纹沿着特定的晶界或相界扩展，形成典型的疲劳条纹。
通过对微观组织的分析，可以深入了解材料的疲劳失效机制。
（三）影响因素分析1、应力集中轮机部件的几何形状和结构往往会导致应力集中，如轴肩、孔洞和焊缝等部位。
汽机高温蠕变和低周疲劳对转子寿命的影响.
汽轮机转子低周疲劳与高温蠕变的寿命计算及应用前言随着经济的快速发展，我国电力行业已经发展到历史上最为辉煌的时期。
电力工业是现代化国家的基本工业，电力生产量更是一个国家家经济发展水平的重要指标。
截止到2009年底，我国总装机容量达到87407万kw，超超临界压力1000mw机组已有数十台投入运行。
与此同时，国家对于节能减排的重视，使得我们面临新的机遇，新设备，新技术的不断涌现，同时也给我们提出了更高的要求。
目前各国都不同程度的遭遇或将遭遇的主要问题是电网发电量不足、电峰谷差逐渐增大及火电机组老化等[2][3]。
因此，世界各主要发达国家都非常重视火电机组寿命管理的研究，尤其是研究汽轮机转子寿命评估。
对此作了大量的工作，并取得不少成果。
目录摘要 (1)第一章绪言1．1 课题意义 (2)1．2 汽轮机转子寿命研究现状 (3)1．3 目前存在的问题 (3)第二章本文的研究内容2．1 研究对象 (4)2．2 研究内容 (5)第三章转子热应力的计算模型3. 1 转子温度场的数学模型 (7)3. 2 应力场的数学模型 (10)3. 3 有限元理论分析 (12)第四章转子蠕变损耗寿命4．1 金属疲劳机理及高温力学性能的研究 (14)4．2 材料硬度和机组蠕变寿命损耗之间的关系 (16)4. 3 蠕变寿命损耗计算 (18)第五章转子低周疲劳寿命损耗计算5 .1 汽轮机转子低周疲劳失效 (21)5. 2 转子低周疲劳损伤及寿命计算 (23)第六章疲劳——蠕变计算的应用及价值6.1 疲劳——蠕变计算的应用及价值 (24)结论 (25)参考文献 (25)摘要现代化的电力系统，电力负荷峰谷差及总量逐渐增大，高参数、大容量的火电机组在今后必将参与调峰。
这就对汽轮机组提出了更高的要求，为了满足电网的需求，从运行的经济方面说这样的快速启停可以降低机组的热量损失，从而使得机组运行更经济。
与此相矛盾的是机组快速启停必将导致发电设备在此过程中遭遇热冲击，使得机组的寿命损耗增大，这又是非常不合理及不安全的。
汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述
汽车车轮弯曲疲劳试验机国内外研究现状综述文章对汽车车轮弯曲疲劳试验机研究的国内外现状进行了综述，力求为汽车车轮弯曲疲劳试验机的研制提供技术参考。
标签：汽车车轮；弯曲疲劳试验机；现状1 汽车车轮弯曲疲劳试验机国内研究现状我国的汽车车轮弯曲疲劳试验机新设备开发起步较晚，直到20世纪70年代前后才刚刚开始。
长春天水红山试验机厂家开发出的液压伺服试验机和其他企业的相关领域的研究，才使中国的动态试验机研究水平是迈出了一大步。
近年来国内车轮弯曲疲劳试验机行业正在加快步伐，广泛采用计算机控制、电液伺服、高精度测力和测变形技术，研制出各种金属和非金属的疲劳试验仪器和工况动态力学试验设备，填补了国内的空白，部分设备还达到了国际先进水平；同时，也使我国的试验领域得到了进一步扩展。
但是与国际先进水平相比，我国的车轮弯曲疲劳试验机水平还相差较远，又由于相关领域如电液伺服阀、伺服液压缸、电子技术、计算机技术等领域相对比较薄弱，在一定程度上影响了我国车轮弯曲疲劳试验机行业的发展，部分产品和零件仍需进口。
因此，我国车轮弯曲疲劳试验机要赶超世界先进水平，实现全部产品和零件的国产化，仍是我国车轮弯曲疲劳试验机行业今后的奋斗目标和发展方向。
当今，主要有两种车轮弯曲疲劳试验方法：一种方法是让车轮进行旋转，而载荷固定不动，即车轮随着加载臂的旋转而旋转，在加载臂一端施加一个固定的弯矩，对车轮产生旋转弯矩。
把车轮与疲劳试验机的工作台固定在一起，用电机来驱动疲劳试验机的工作台及与其固定在一起的车轮进行旋转运动，在加载臂的一侧连接上车轮的轮毂，而在加载臂的另一侧则施加一个固定不变的力，用来实现对加载臂即车轮轮轴产生一个旋转弯矩的效果，以便真实反映汽车车轮在行驶过程中承受旋转弯矩的实际状况。
在模拟试验条件下，要求汽车车轮在经历了若干次循环载荷之后，不能产生由于疲劳所致的破坏。
另一种方法是让车轮静止不动，而载荷进行旋转，即车轮跟加载轴固定，在加载臂一端施加一个相当于旋转弯矩效果的离心力。
大型发电机组转子结构疲劳寿命预测
大型发电机组转子结构疲劳寿命预测随着电力行业的快速发展，大型发电机组在能源生产中扮演着重要的角色。
然而，由于工作环境的恶劣和长期的高强度运转，发电机组转子结构容易受到疲劳损伤，从而影响其安全和可靠性。
因此，预测发电机组转子结构的疲劳寿命成为了一个关键的研究方向。
一、疲劳损伤机制及其影响因素大型发电机组转子结构的疲劳损伤可以归结为两个主要的机制：低周疲劳和高周疲劳。
低周疲劳是由于循环加载导致的裂纹扩展和瞬态破裂引起的，主要影响因素包括循环载荷幅值、循环载荷频率和载荷历程形状等。
高周疲劳则是由于长时间连续加载引起的结构变形和材料疲劳断裂造成的，主要影响因素包括转速、负载和运行时间等。
二、疲劳寿命预测方法针对大型发电机组转子结构的疲劳寿命预测，常用的方法有时域法和频域法。
时域法通过测量和分析转子结构在实际工作条件下的振动信号，结合疲劳损伤模型和材料特性，预测转子结构的疲劳寿命。
频域法则是通过对转子结构振动信号进行频谱分析，获取其频率成分和幅值，再结合频域疲劳寿命模型，对转子结构的疲劳寿命进行预测。
这两种方法均能够对转子结构的疲劳寿命进行有效的预测，但是时域法更适用于低周疲劳的预测，而频域法则是更适用于高周疲劳的预测。
三、疲劳寿命预测模型在大型发电机组转子结构的疲劳寿命预测中，常用的模型有线性疲劳寿命模型和失效率模型。
线性疲劳寿命模型假设疲劳损伤的扩展速率与载荷幅值成正比，失效率模型则是基于统计学原理，通过统计转子结构的疲劳寿命分布情况，进而预测其寿命。
这两种模型在实际应用中均能够较好地预测转子结构的疲劳寿命，但是线性疲劳寿命模型的局限性在于无法考虑到非线性损伤机制的影响，而失效率模型则是需要大量的历史数据支持。
四、疲劳寿命预测的挑战与未来发展尽管已经取得了一定的研究进展，但是大型发电机组转子结构疲劳寿命预测仍然面临一些挑战。
首先，对于复杂的转子结构体系，模型建立和参数确定相对困难，需要更加准确的力学模型和测试手段。
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汽轮机转子疲劳强度理论研究现状与展望
汽轮机转子是汽轮机组的核心部件之一，它要在高转速、高温、高压、蒸汽环境等恶劣条件下工作，其受力情况复杂，易产生裂纹萌生。
到目前为止，国内外已发生多起汽轮机断轴事故，经济损失巨大。
70 年代以前的断轴毁机事故多发生在300MW 级以下的机组上。
近一二十年来，这类事故仍频繁出现，并发生在300MW、600MW 级大机组上，而且破坏的程度也愈加严重。
其中，65%的事故是由于转子材质或叶轮应力腐蚀为主要因素造成的; 约有15%是在轴系共振的情况下发生的; 严重超速引发的事故约占10%左右。
断轴毁机事故中有67%是由原发事故引发转子共振、失稳、碰磨、弯曲加大恶性循环致使破坏。
轴系断口多为大应变低周疲劳、弯曲塑性断裂。
从美国Gallatin 电厂2 号机组于1974 年发生中压转子飞裂事故后，转子的寿命问题引起了国际范围内的极大关注。
其中美国的电力研究所( EPRI) 、通用电气公司( GE) 、西屋公司( WH) 、俄罗斯˜Œ”Š、日本中央电力研究所、东芝、三菱、法国的阿尔斯通、英国中央电力局、瑞士ABB 公司等都相继对转子材料特性及寿命评定技术方面作了大量试验和研究，各自形成了自己的转子寿命评估体系并在实际产品上推广使用。
我国自80 年代开始进行转子寿命的研究，各科研部门及厂家在转子材料特性、关键部件的寿命损耗方面作了深入的探讨和试验研究，取得了一定的成果目前，国内外对汽轮机转子结构的致裂寿命及裂纹转子的剩余寿命都予以极大关注，主要在汽轮机转子结构及材料的低周疲劳特性、高温蠕变、疲劳- 蠕变交互作用、断裂韧性等做了大量试验和理论研究，并取得了一定的成果。
1 局部应力- 应变法估算裂纹形成寿命
目前，对汽轮机转子低周疲劳下的致裂寿命估算，普遍采用局部应力- 应变法，该法直接着眼于危险部位的应力和应变历程，从理论上讲，这种方法比名义应力法更能描述和把握构件疲劳损伤的机理和过程。
这种方法可直接考虑平均应力、载荷次序和超载效应等因素对构件寿命的影响。
其主要内容包括: ( 1) 材料的疲劳性能; ( 2) 局部应力应变分析; ( 3) 损伤的计算和累积损伤规律。
对于材料的疲劳性能，一般采用转子材料的低周疲劳曲线。
目前，低周疲劳曲线主要通过低周疲劳实验获得。
国内就汽轮机转子常用材料的低周疲劳特性进行了大量的实验和研究，其主要集中在30Cr2MoV 和30Cr1Mo1V 两种转子材料上。
( 1) 西安热工研究所最早对30Cr 2MoV 转子材料的低周
疲劳特性进行了试验研究[ 7] ，其结果也是较为权威的。
其低周疲劳实验材料取自一根在役中因内部缺陷而报废的50MW 汽轮机转子，实验采用轴向恒应变控制，应变比是1，选用角波加载，最后得到了总应变与失效循环周次的关系式。
国内其它一些单位也先后进行了30Cr2MoV 钢的低周疲劳实验。
实验表明，30Cr2MoV 在各温度下均表现为循环软化特性。
( 2) 国内对30Cr1Mo1V 转子材料低周疲劳特性的获取较晚。
哈尔滨汽轮机厂有限责任公司对3 个炉号的转子钢在室温、510e 、538e 下的低周劳性能进行了实验研究，并分别给出了每一温度下该转子钢的应变寿命方程的下限。
实验用料取自不同炉号的成品转子轴身的不同部分，实验结果具有代表性。
实验结果表明: 30Cr1Mo1V 转子钢在不同温度下，均呈现循环软化特性。
虽然局部应力- 应变法渐趋成熟，但目前尚有许多问题有待解决。
( 1) 局部应力- 应变法是以单轴应力假设为条件的，目前尚无有效方法处理多轴应力问题。
( 2) 局部应力- 应变法的精度主要取决于材料常数和所用公式的可靠性。
该方法所依赖的几个基本关系式，本身就是近似的。
因此，计算结果的精度稳定性较差。
( 3) 目前在局部应力- 应变法损伤计算中用到的损伤公式有多种，但都没有明确的物理意义，而不同的损伤公式又随具体情况而变化，这在理论分析和工程应用中容易造成混乱。
2 断裂力学方法估算裂纹扩展寿命
目前，国内外对汽轮机转子材料裂纹扩展特性的研究基本上是采用线弹性断裂力学方法。
就汽轮机转子而言，由于裂纹在失稳扩展前，裂纹尖端的塑性区相对转子尺寸来说要小得多，裂纹周围材料仍可看成是均匀连续的弹性介质，线弹性断裂力学即在这种假定下用弹性力学方法来研究裂纹尖端应力场和应变场以及与裂纹扩展有关的能量关系，而把裂纹作为一种边界条件来处理。
其引入了应力强度因子K ，用以描述裂纹尖部区域应力的影响。
K 的重要性在于它描述了整个应力场而不是最大应力。
当K 达到临界值K c 时，裂纹开始扩展。
目前国内在转子材料裂纹扩展特性方面的研究主要集中在K 、K c 及扩展速率上。
国内分别对30Cr2MoV 和30Cr2Ni4MoV 转子钢的低周疲劳裂纹扩展性能进行了研究。
其主要成果有:
( 1) 从IRWIN 无限体中椭圆片状裂纹边界上的应力强度因子出发，采用材料力学及断
裂力学方法给出了平面应力、平面应变的半椭圆形片状应力强度因子表达式。
( 2) 对30Cr2MoV 转子钢在不同温度、不同应力比下进行了高温疲劳裂纹扩展实验，根据PARIS 公式给出了裂纹扩展速率与裂纹尖端应力强度因子幅值关系式。
( 3) 先后对不同温度下的门槛值及其附近的疲劳裂纹扩展速率进行了测试，研究了温度、应力比对门槛值及其附近的裂纹扩展速率的影响，并分析了产生这种影响的机制。
( 4) 国内也对30Cr2Ni4MoV 转子钢在各种加载情况下的亚临界扩展阶段疲劳裂纹扩展性能进行了研究，研究着重于加载频率、载荷比等实验控制变量对裂纹扩展性能的影响，最终得到了30Cr2Ni4MoV 转子钢裂纹扩展速率的一般关系式。
3。
疲劳- 蠕变
事实上，在机组启停及运行过程中，转子在承受低周疲劳作用的同时，还存在着高温蠕变的作用。
现代电力工业的发展要求汽轮机其各部件要承受更高的温度和更大的工作载荷。
因此，汽轮机高温材料的蠕变以及疲劳- 蠕变耦合损伤行为和破坏机制受到高度重视。
由于实际运行中单纯的蠕变现象并不多见，低周疲劳与蠕变往往是交互进行的，因此国内外的一些学者对转子材料的疲劳和蠕变两者的相互作用进行了大量的实验和研究，并取得了可喜的成果。
自70 年代以来，国内外就疲劳- 蠕变问题及其机理进行了较为深入的论述，并对疲劳- 蠕变交互作用进行了大量的实验研究。
研究通常采用应变控制保持法，通过改变保持时间来考察蠕变成分对疲劳的影响，也有采取不同循环频率下的低周疲劳实验方法进行研究。
国内外对Cr-Mo-V 转子钢进行了大量实验研究并得到了以下一些成果: ( 1) 在晶界空洞较多的情况下，随着蠕变时间的加长，疲劳寿命相应下降; 晶界空洞生成量越大，疲劳寿命下降也越大。
( 2) 在晶界空洞非常少的情况下，低周疲劳断裂模式是穿晶断裂，而非沿晶断裂。
但其疲劳寿命有相当程度的增加。
( 3) 在一定温度、应力的拉伸保持下，空洞量增大，但在压缩保时下，空洞量则减少，因此有压缩保时比无压缩保时寿命要长。
目前，对汽轮机转子破坏过程的研究，基本采用的是线弹性断裂力学方法，其研究的是转子结构中具有明确几何边界的宏观裂纹问题。
它从整体出发，对裂纹前沿的应力、应变、位移和能量场分析，以确定控制裂纹行为的力学参数，来实现对裂纹扩展和转子安全性进行预测。
而对裂纹萌生的宏观位置往往根据经验进行人为的假定。
事实上，实际转子服役过程中裂纹的萌生寿命往往很长，有的占总寿命的80%~ 90%。
在这个阶段，材料内部微细观结构逐渐劣化，并逐步发展成为宏观裂纹，况且有些损伤现象并不导致断裂力学所描述的临界开裂，而且崩溃、失稳等。
因此，对上述转子损伤现象进行定量的数学描
述，对于转子结构的裂纹萌生及寿命预估是非常重要的。
也是断裂力学无法解决的。
目前，对于无裂纹转子虽能大致估计其致裂寿命，但不能定量描述裂纹的形成发展过程及确切位置和形貌，而且由于往往采用线性损伤累积理论，不能正确地反映转子材料的实际损伤发展情况，因此，其分析结果往往与实际偏差较大。
将损伤力学应用于转子的结构强度分析，可精细分析出
转子的整个破坏过程。
与现有的以线弹性断裂力学为基础的转子强度理论相比，无论是在基础理论、研究方法和应用范围上都有较大的发展。
将损伤力学理论应用于汽轮机转子疲劳强度设计，必将大大提高设计的可靠性。
对于今后的汽轮机转子疲劳强度理论研究，其主要工作有:
( 1) 转子结构材料在复杂交变载荷作用下的损伤演化规律及力学行为: 包括转子材料
损伤的物理过程及演化规律、宏细观本构关系、应力状态的影响及失稳破坏的模式等。
( 2) 转子结构损伤演化与动力学行为之间的耦合作用关系。
( 3) 汽轮机转子结构的损伤力学分析与强度准则: 采用受损材料的本构关系，对转子结构进行分析; 根据损伤力学分析所得结论，发展现有的汽轮机转子疲劳强度理论。
( 4) 损伤力学理论下的汽轮机转子疲劳强度设计方法。