[en] CYCLE COUNTING METHODS FOR LOAD-TIME-HISTORIES TYPICAL FOR POWER PLANT APPLICATIONS

• Main Author: FELIPPE MORAES SILVA COSTA
• Other Authors: JOSE LUIZ DE FRANCA FREIRE
• Language: en
• Published: MAXWELL 2016
• Subjects: [pt] COMPONENTES DE USINA TERMICA; [pt] PROJETO CONTRA A FADIGA; [pt] FADIGA DE BAIXO CICLO; [pt] HISTORIA DE CARGA NO TEMPO; [pt] METODO DE CONTAGEM DE CICLOS; [pt] ALGORITMOS MULTIAXIAIS; [pt] CARREGAMENTO PROPORCIONAL; [pt] CARREGAMENTO NAO-PROPORCIONAL; [pt] CARREGAMENTO MULTIAXIAL
• Online Access: https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26265@1; https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=26265@2; http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.26265

[pt] Componentes estruturais de usinas térmicas para geração de energia sofrem transientes térmicos durante a operação da planta devido a partidas e paradas, variações de potência requerida e ocorrências causadas por anomalias. Estes transientes térmicos geram distribuições de temperaturas não uniformes ao longo da espessura dos componentes e, consequentemente, geram tensões térmicas. As variações destas tensões ao longo do tempo podem causar fadiga nos pontos mais solicitados destes componentes. A análise de fadiga para um ponto crítico do componente fornece o dano acumulado por meio do fator acumulado de dano ou CUF. O cálculo do CUF é feito baseado no conhecimento das histórias de tensões e deformações que ocorrem nos pontos críticos, no uso de modelos de geração de dano ciclo a ciclo e no uso de algoritmos para contagem de ciclos. Esta dissertação apresenta e discute modelos de dano a fadiga e suas associações aos modelos de contagem de ciclos existentes que são possíveis de serem aplicadas a componentes de usinas térmicas. Uma seleção de combinações entre modelos de dano e métodos de contagem foram utilizadas em dois exemplos nomeados estudos de caso. === [en] Structural components of power plants are subjected to thermal transients during their operational life. These thermal transients generate unequal temperature distributions across the components wall thickness, causing severe thermal stresses. The repetition of the thermal transients and, consequently, repetition of stress and strain variations are responsible for fatigue damage of the structural components. In such cases, fatigue damage is assessed by calculating the cumulative usage factor or CUF. CUF calculations are based on the stresses and strains histories, on experimental fatigue curves and fatigue damage models, and on algorithms used to determine the number of cycles a given stress or strain range occurs during the life period considered. This thesis presents and discusses fatigue damage models and their association with existing cycle counting models that are applicable to power plant components. A selection of combinations of damage and cycle-counting models was used in two case study examples.