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Leitschaufelträger-Auslegung mit Instrumentierungsbohrung für Gasturbinen
Kategorie: Engineering
Prozess: Entwicklung
Einleitung zur Aufgabenstellung/Herausforderung in diesem Projekt
Um im Entwicklungs- und Entstehungsprozess von neuen Kraftwerkskomponenten die Festigkeit von Bauteilen unter bestimmten Randbedingungen zu belegen, sind zahlreiche Nachweise erforderlich. Diese zu erbringen, war die von einem führenden Unternehmen im internationalen Kraftwerksgeschäft gestellte Aufgabe. Sie bezog sich auf die Auslegung eines Leitschaufelträgers mit Instrumentierungsbohrungen für Gasturbinen.
Kapazitätsengpässe veranlassten das Unternehmen, dieses Projekt extern zu vergeben. Beauftragt wurden die Experten von IndustrieHansa, die insbesondere mit ihrer FEM-Kompetenz punkten konnten. Mit der Finite-Elemente-Methode werden Spannungen im Bauteil ausgerech-net, wozu es sowohl ausgezeichneter ANSYS-Kenntnisse als auch umfassenden Know-hows zur Auswertung der berechneten Spannungen bedarf.
Lösungsansatz: Komplette thermomechanische Auslegung des Leitschaufelträgers mit Instrumentierungsbohrung inklusive eines Betriebsfestigkeitsnachweises.
Stichpunkte der wichtigsten Projektinhalte
Was war der Nutzen für den Kunden in diesem Projekt?
Mit den von IndustrieHansa-Spezialisten durchgeführten Berechnungen und Auswertungen erhielt der Kunde die Bestätigung für die technische Realisierbarkeit der überprüften Baugruppe. Mit diesem rechnerischen Nachweis wurden die Voraussetzungen für die Freigabe zum Bau der Turbinenkomponente geschaffen.
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Um im Entwicklungs- und Entstehungsprozess von neuen Kraftwerkskomponenten die Festigkeit von Bauteilen unter bestimmten Randbedingungen zu belegen, sind zahlreiche Nachweise erforderlich. Diese zu erbringen, war die von einem führenden Unternehmen im internationalen Kraftwerksgeschäft gestellte Aufgabe. Sie bezog sich auf die Auslegung eines Leitschaufelträgers mit Instrumentierungsbohrungen für Gasturbinen.
Kapazitätsengpässe veranlassten das Unternehmen, dieses Projekt extern zu vergeben. Beauftragt wurden die Experten von IndustrieHansa, die insbesondere mit ihrer FEM-Kompetenz punkten konnten. Mit der Finite-Elemente-Methode werden Spannungen im Bauteil ausgerech-net, wozu es sowohl ausgezeichneter ANSYS-Kenntnisse als auch umfassenden Know-hows zur Auswertung der berechneten Spannungen bedarf.
Lösungsansatz: Komplette thermomechanische Auslegung des Leitschaufelträgers mit Instrumentierungsbohrung inklusive eines Betriebsfestigkeitsnachweises.
Stichpunkte der wichtigsten Projektinhalte
- Nachweis der globalen und lokalen Temperatur-, Spannungs- und Verformungsverteilung
- Nachweis der Temperatur-, Verschiebungs- und Spannungsabläufe für den gesamten Prozess
- Erbringung des statischen Festigkeitsnachweises
- Berechnung der Thermischen Verformung (z.B. Ovalisierung)
- Anwendung der Submodelltechnik zur Modellierung kleiner Konstruktionselemente (Instrumentierungsbohrung)
- Auswertung von Primär- und Sekundärspannungen gemäß Druckbehälterrichtlinie
- Berechnung der Betriebsfestigkeitsnachweise unter Zuhilfenahme aktueller Verfahren (z.B. nach Neuber und Manson-Coffin)
Was war der Nutzen für den Kunden in diesem Projekt?
Mit den von IndustrieHansa-Spezialisten durchgeführten Berechnungen und Auswertungen erhielt der Kunde die Bestätigung für die technische Realisierbarkeit der überprüften Baugruppe. Mit diesem rechnerischen Nachweis wurden die Voraussetzungen für die Freigabe zum Bau der Turbinenkomponente geschaffen.
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