在變應（yīng）力作用下，機械零件的主要失效（xiào）形（xíng）式是疲勞（láo）斷（duàn）裂。疲勞斷裂是與應力循環次數有關的斷裂。疲勞失效往往是在（zài）沒有明顯預兆的情況（kuàng）下突然發生的（de），因此常常造成嚴重的事故。據統計，飛機、車輛和機器中發生的事故有很大比例是疲勞失效造成的。因此，對（duì）於在變應力作（zuò）用下的零件進行疲勞強度計（jì）算是（shì）非常必（bì）要的。

抽水蓄能機組轉動部件按50年壽命設計，在每天啟停（tíng）機10次的情況下，它的交變應力（lì）小於材料在該累積（jī）次數下的疲勞極限，並有（yǒu）至少1.5倍的安全餘量。有些電站按FKM標準1.5倍安全裕度考核（hé）。

交變應力，又稱循環應力，是隨時間（jiān）作周期性變化的應力。產生的原因是荷載作周期性變化，或是荷載不變，構件（jiàn）作周期性運動。在應力循環中，如應力和（hé）應（yīng）力各自維（wéi）持某一（yī）數值的，稱為“穩定交變應力”；如應力和應力隨時間改變其大小的，稱為“不（bú）穩定交變應力”。

交變應力作用（yòng）下（xià）構件（jiàn）的破（pò）壞稱疲（pí）勞破壞，持久極限是交變應力作用下經過無數次變化而不使構件產生（shēng）破壞的應力值，是對構件疲勞強度計算的重（chóng）要（yào）依據，對持久極限的討論在工程（chéng）上有很重（chóng）要的實際意（yì）義。

疲勞計算方法好多，比較難統一，有些電站是按廠家經驗業績定。

由長時間大量（liàng）的機組運行（háng）經驗統計得知，因振動引起的部件疲勞與振幅值有直接關係，其規律（lǜ）有：

機組任何（hé）部（bù）件，不論其形狀、結構如何，對於工作轉速為（wéi）300r/min及以上的機組，振動頻率小於（yú）或等於基頻時，軸承或部件三個方向振幅小於一定值時，在（zài）長期運（yùn）行（háng）中這些部（bù）件不會發生疲勞損壞。

對於剛度較（jiào）大的部件，例如軸承座，當某一方向振幅超（chāo）過某幅值時，在長期運行中與其他部件連接處，將會產生疲勞損壞，例如軸承座固定螺絲（sī）、二次（cì）灌漿等。

對於剛度較小的一些部件，例如管子與軸承座連接處等，當某一方向振動超過250um時，長期運行後會使這些部件與剛度大（dà）的部件連接處發生疲（pí）勞損壞。

經過近二十年的高速發展（zhǎn），我國在發（fā）電電動（dòng）機轉子關鍵部件可靠性分析技術，基於FKM準則的疲勞分析技術，全麵考慮疲勞影響因素，提高（gāo）部件疲勞壽（shòu）命計算精度有（yǒu）了較大提高。

比如對（duì）於（yú）抽水蓄能機組的浮動磁軛疲勞分析，就有了以（yǐ）下認識：由於（yú）抽蓄機（jī）組頻繁啟停，正反轉的特性，過盈配合的轉子（zǐ）支架及磁軛將收到較大壓縮、拉（lā）伸應力的（de）頻繁（fán）轉換（huàn），其抗疲勞強度較低，這是其技術上難以克服的弱點。而浮動磁軛在靜態幾乎不受（shòu）力（重力引（yǐn）起的應力很小），其抗（kàng）疲勞和性能就很ok了（le），至於在運行工況，磁軛過盈與否，應力狀態幾乎一致的。關鍵是浮動磁軛（è）要確保停止，及啟動中磁軛要同心伸縮，及軸係（xì）穩定。

來源：抽水蓄能與儲能技術交流

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