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摘要
水轮机组关键螺栓的安全状态对机组的稳定运行具有重要作用。针对水轮机顶盖关键螺栓破坏而易导致重大事故的问题，基于ANSYS有限元软件，建立了某轴流式水轮机组座环顶盖及螺栓的三维有限元分析模型，计算了顶盖螺栓全部完好时的的工作性能，考虑部分螺栓松动或断裂，分析剩余螺栓的承载重新分配情况和受力性能，并分析研究了螺栓松动或断裂数量、断裂位置分布对应力的影响。结果表明：部分螺栓失效后，由于受力和承载的偏心及不对称，剩余螺栓的应力值显著升高；螺栓发生松动破坏时，剩余螺栓的最大应力小于螺栓发生断裂破坏时的应力；螺栓发生破坏的数量越多，剩余螺栓承受的应力越大，当8根螺栓发生集中断裂时，剩余螺栓最大应力增幅为13%，达到材料屈服强度的76%，存在极大安全运行隐患。
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