【摘 要】
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高温管线，特别是主蒸汽管线，作为发电机组的主要部件，长期处于高温、高压的工作条件下，其安全性随时间而退化，一旦发生事故，将影响整个机组的正常工作，严重时还会造成经济上的巨大损
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高温管线，特别是主蒸汽管线，作为发电机组的主要部件，长期处于高温、高压的工作条件下，其安全性随时间而退化，一旦发生事故，将影响整个机组的正常工作，严重时还会造成经济上的巨大损失甚至危及人身安全，发电行业的特殊性往往会造成更大的间接损失。
本文以高温主蒸汽管线为例，从静态和动态两方面对其应力及损伤进行分析，应用有限元方法分析了大型高温管系在实际工况下的应力情况、蠕变损伤特点以及基于振动特性的损伤识别。本研究将为高温管道损伤分析与识别提供技术支持，从而为实现主蒸汽管线等复杂高温管系的实时寿命监测提供参考。
本文的主要工作和结论如下：
(1)主蒸汽管系的应力分析。考虑管线的实际工况，包括自重、介质重量，支架，冷紧以及温度载荷，利用管单元分析主蒸汽管线的整体应力分布，并对管线的强度以及疲劳强度进行了校核；
(2)主蒸汽管线的蠕变损伤分析。针对管单元的特点，通过ABAQUS用户子程序接口UMAT实现了用于管单元的修正Kachanov—Robotbov蠕变损伤模型，用二力杆结构对其进行验证，并将该程序用于主蒸汽管线的蠕变损伤分析中。此外，借用了局部/全局损伤的概念描述管截面状态与管截面内各点局部损伤之间的关系；
(3)高温损伤管道动力学特性分析。选取典型直管/弯管，分析了在不同损伤情况下高温管道的振动模态变化特性，分析了损伤前后在冲击激励下的管道响应变化特点，为基于振动特性的高温管道损伤识别奠定了基础。
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