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根据国内外大量研究成果、ＣＩＧＲＥ等国际组织的有关报告以及某些著名制造厂
商的标准，可以认为制定我国关于汽轮发电机组轴系扭振安全性分析标准的条件已
具备。合理统一的设计准则及安全评估体系不仅可以使国产汽轮发电机组轴系的质
量得到有效保证，而且可用以指导订购国外大容量汽轮发电机组时的技术谈判。
１．２国内外研究现状
结构安全性分析从本世纪四、五十年代以来，已在航空航天、建筑、船舶及海
洋工程等方面得到了广泛的应用。在电力工业领域，对汽轮发电机组轴系扭振的疲
劳可靠性研究的时间并不长，仍有许多问题需要深入探讨。Ｐ．Ｈ．Ｗｉｒｓｃｈｉｎｇ在七十年
代末进行的研究开创了结构可靠性研究的先河［２１，并逐步引起科研界的重视。当前，
对于汽轮发电机组轴系扭转疲劳可靠性的分析，相关文献用静载代替疲劳载荷，应
用相对成熟的静载可靠性分析方法来分析轴系扭振的可靠性，如分枝一约界法、准则
法等；也有相关研究机构侧重于分析扭转疲劳的机理，其研究主要集中于单一部件
的疲劳可靠性分析，如叶片、联轴器等，而对汽轮发电机组轴系进行系统的疲劳可
靠性研究还不多。在国外，六十年代美国的Ｍａｎｓｏｎ通过大量的实验研究，提出了
根据材料的力学性能计算扭转疲劳ｓ－Ｎ曲线的方法，在规定的范围内有很好的预测
精度；八十年代初，Ｍａｒｔｉｎｄａｌｃａ３ｌ以及￥ｔａｈｌ［４】将疲劳估算进行分区考虑，发表了更为
精准的扭转疲劳计算方法；八十年代末及九十年代初，Ｋａｒｓａｎｌ５】以及Ｋａｒａｍｃｈａｎｄａｎｉｆ６】
等报告了一些新的研究进展，这些研究为扭转疲劳的较精准计算奠定基础。在国内，
对轴系的扭转疲劳研究起步较晚，通过引进、消化、吸收，使理论研究水平有了很
大的提升。九十年代后期，华北电力大学、上海交通大学、西北工业大学等高校及
上海成套研究所等研究机构展开了大量的研究工作，研制成功了轴系扭振在线监测
装置，并发表了若干成果【７】。这对国内大型汽轮发电机组的安全运行具有积极意义。
１．２．１国外研究现状
在２０世纪７０年代之前，大型汽轮发电机组轴系扭振安全性评价一直采用发电
机机端三相短路的最大扭应力作为准则，但是自美国Ｍｏｈａｖｅ电厂发生轴系在相隔
一年时间发生两起轴系断裂事故后，引起了国际社会的高度关注，对轴系扭振的安
全性分析做了大量的研究与试验，结果表明随着电网的日趋复杂，电力系统中很多
扰动（如次同步谐振）对轴系的损坏远比发电机机端三相短路严重【８Ｉ。
自２０世纪７０年代以后，国外曾发生过多起汽轮发电机组轴系扭振破坏的重大
事故，造成了极大的经济损失【９】【ｌｏ】。如加拿大蒙特利尔６６５ＭＷＡ、ｌ８００ｒ／ｍｉｎ的核电机组Ｉｌｌ】，加拿大温哥华５００ＭＷ汽轮机组【１２】，前苏联的５００ＭＷ汽轮机组【１３ｌ，美