
汽轮机本体由固定部分(静子)和转动部分(转子)组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮 鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。
汽缸
汽缸是汽轮机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。
汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构,低压段可根据容量和结构要求,采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。
高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分开,形成上、下缸,内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出,位于下缸的上部,这样使支承点保持在水平中心线上。
中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开,形成上下汽缸,内缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合,保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开,形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。
低压缸为反向分流式,每个低压缸由一个外缸和两个内缸组成,全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分,但在安装时,上缸垂直结合面已用螺栓连成一体,因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承,此台板与汽缸下半制成一体,并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。
转子
转子是由合金钢锻件整体加工出来的。在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接,此节上轴上装有主油泵和超速跳闸结构。
所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。
套装转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后,热套在阶梯型主轴上的。各部件与主轴之间采用过盈配合,以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动,并用键传递力矩。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构。套装转子在高温下,叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。
整锻转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成,无热套部分,这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑,对启动和变工况适应性强,宜于高温下运行,转子刚性好,但是锻件大,加工工艺要求高,加工周期长,大锻件质量难以保证。
焊接转子:汽轮机低压转子质量大,承受的离心力大,采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变,因而需要设计较大的装配过盈量,但这会引起很大的装配应力,若采用整锻转子,质量难以保证,所以采用分段锻造、焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻,锻件小,结构紧凑,承载能力高,与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比,焊接转子强度高、刚性好,质量轻,但对焊接性能要求高,这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。
组合转子:由整锻结构套装结构组合而成,兼有两种转子的优点。
联轴器
联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式:刚性联轴器,半挠性联轴器和挠性联轴器。
刚性联轴器:
这种联轴器结构简单,尺寸小;工作不需要润滑,没有噪声;但是传递振动和轴向位移,对中性要求高。
半挠性联轴器
右侧联轴器与主轴锻成一体,而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来,并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的,在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机-发电机之间,补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差,可减少振动的相互干扰,对中要求低,常用于中等容量机组
挠性联轴器
挠性联轴器通常有两种形式,齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器,可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高,但是运行过程中需要润滑,并且制作复杂,成本较高。
静叶片
隔板用于固定静叶片,并将汽缸分成若干个汽室。
动叶片
动叶片安装在转子叶轮或转鼓上,接受喷嘴叶栅射出的高速气流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。
叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。
叶型是叶片的工作部分,相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道,蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律,叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。
等截面直叶片:断面型线和面积沿叶高是相同的,加工方便,制造成本较低,有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差,主要用于短叶片。
弯扭叶片:截面型心的连线连续发生扭转,可很好地减小长叶片的叶型损失,具有良好的波动特性及强度,但制造工艺复杂,主要用于长叶片。
叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固,同时力求制造简单、装配方便。
T形叶根:加工装配方便,多用于中长叶片。
菌形叶根:强度高,在大型机上得到广泛应用。
叉形叶根:加工简单,装配方便,强度高,适应性好。
枞树型叶根:叶根承载能力大,强度适应性好,拆装方便,但加工复杂,精度要求高,主要用于载荷较大的叶片。
汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起,构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组,或者成自由叶片。
围带的作用:增加叶片刚性,改变叶片的自振频率,以避开共振,从而提高了叶片的振动安全性;减小汽流产生的弯应力;可使叶片构成封闭通道,并可装置围带汽封,减小叶片顶部的漏气损失。
拉筋:拉筋的作用是增加叶片的刚性,以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失,同时拉筋还会削弱叶片的强度,因此在满足了叶片振动要求的情况下,应尽量避免采用拉筋,有的长叶片就设计成自由叶片。
汽封
转子和静体之间的间隙会导致漏汽,这不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。
汽封按安装位置的不同,分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。
轴承
轴承是汽轮机一个重要的组成部分,分为径向支撑轴承和推力轴承两种类型,它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。
1.多油楔轴承(三油楔、四油楔):轻载、耗功大,高速小机
2.圆轴承:可承重载,瓦温高
3.椭圆轴承:可承重载
4.可倾瓦轴承:2、4、5、6瓦块轴承,稳定性好,承载范围大,耗油量较大
5.推力轴承:1)固定瓦块式:承载能力小,用于小机组。2)可倾瓦块式:①密切尔式:瓦块背面线接触;②金斯伯里式:瓦块背面点接触。
汽轮机是能将蒸汽热能转化为机械功的外燃回转式机械,来自锅炉的蒸汽进入汽轮机后,依次经过一系列环形配置的喷嘴和动叶,将蒸汽的热能转化为汽轮机转子旋转的机械能。蒸汽在汽轮机中,以不同方式进行能量转换,便构成了不同工作原理的汽轮机。级:一列喷嘴和其后的一列动叶组成的级。单级汽轮机:只有一个级组成的汽轮机多级汽轮机:由多个级组成的汽轮机冲动式汽轮机:喷嘴中膨胀,动叶中做功反动式汽轮机:喷嘴和动叶中各膨胀50%
、汽轮机的结构
汽缸
汽缸是汽轮机的外壳,其作用是将汽轮机的通流部分与大气隔开,形成封闭的汽室,保证蒸汽在汽轮机内部完成能量的转换过程,汽缸内安装着喷嘴室、隔板、隔板套等零部件;汽缸外连接着进汽、排汽、抽汽等管道。汽缸的高、中压段一般采用合金钢或碳钢铸造结构,低压段可根据容量和结构要求,采用铸造结构或由简单铸件、型钢及钢板焊接的焊接结构。
高压缸有单层缸和双层缸两种形式。单层缸多用于中低参数的汽轮机。双层缸适用于参数相对较高的汽轮机。分为高压内缸和高压外缸。高压内缸由水平中分面分开,形成上、下缸,内缸支承在外缸的水平中分面上。高压外缸由前后共四个猫爪支撑在前轴承箱上。猫爪由下缸一起铸出,位于下缸的上部,这样使支承点保持在水平中心线上。
中压缸由中压内缸和中压外缸组成。中压内缸在水平中分面上分开,形成上下汽缸,内缸支承在外缸的水平中分面上,采用在外缸上加工出来的一外凸台和在内缸上的一个环形槽相互配合,保持内缸在轴向的位置。中压外缸由水平中分面分开,形成上下汽缸。中压外缸也以前后两对猫爪分别支撑在中轴承箱和1号低压缸的前轴承箱上。
低压缸为反向分流式,每个低压缸一个外缸和两个内缸组成,全部由板件焊接而成。汽缸的上半和下半均在垂直方向被分为三个部分,但在安装时,上缸垂直结合面已用螺栓连成一体,因此汽缸上半可作为一个零件起吊。低压外缸由裙式台板支承,此台板与汽缸下半制成一体,并沿汽缸下半向两端延伸。低压内缸支承在外缸上。每块裙式台板分别安装在被灌浆固定在基础上的基础台板上。低压缸的位置由裙式台板和基础台板之间的滑销固定。
转子
转子是由合金钢锻件整体加工出来的。在高压转子调速器端用刚性联轴器与一根长轴连接,此节上轴上装有主油泵和超速跳闸机构。所有转子都被精加工,并且在装配上所有的叶片后,进行全速转动试验和精确动平衡。转子分类见下图:套装转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件都是分别加工后,热套在阶梯型主轴上的。各部件与主轴之间采用过盈配合,以防止叶轮等因离心力及温差作用引起松动,并用键传递力矩。中低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子常采用套装结构。套装转子在高温下,叶轮与主轴易发生松动。所以不宜作为高温汽轮机的高压转子。整锻转子:叶轮、轴封套、联轴节等部件与主轴是由一整锻件削而成,无热套部分,这解决了高温下叶轮与轴连接容易松动的问题。这种转子常用于大型汽轮机的高、中压转子。结构紧凑,对启动和变工况适应性强,宜于高温下运行,转子刚性好,但是锻件大,加工工艺要求高,加工周期长,大锻件质量难以保证。焊接转子:汽轮机低压转子质量大,承受的离心力大,采用套装转子时叶轮内孔在运行时将发生较大的弹性形变,因而需要设计较大的装配过盈量,但这会引起很大的装配应力,若采用整锻转子,质量难以保证,所以采用分段锻造,焊接组合的焊接转子。它主要由若干个叶轮与端轴拼合焊接而成。焊接转子质量轻,锻件小,结构紧凑,承载能力高,与尺寸相同、有中心孔的整锻转子相比,焊接转子强度高、刚性好,质量轻,但对焊接性能要求高,这种转子的应用受焊接工艺及检验方法和材料种类的限制。组合转子:由整锻结构套装结构组合而成,兼有两种转子的优点。联轴器
联轴器用来连接汽轮机各个转子以及发电机转子,并将汽轮机的扭矩传给发电机。现代汽轮机常用的联轴器常用三种形式:刚性联轴器,半挠性联轴器和挠性联轴器。
刚性联轴器:如右图,这种联轴器结构结构简单,尺寸小;工作不需要润滑,没有噪声;但是传递振动和轴向位移,对中性要求高。
半挠性联轴器如上图,右侧联轴器与主轴锻成一体,而左侧联轴器用热套加双键套装在相对的轴端上。两对轮之间用波形半挠性套筒连接起来,并以配合两螺栓坚固。波形套筒在扭转方向是刚性的,在变曲方向刚是挠性的。这种联轴器主要用于汽轮机-发电机之间,补偿轴承之间抽真空、温差、充氢引起的标高差,可减少振动的相互干扰,对中要求低,常用于中等容量机组
挠性联轴器通常有两种形式,齿轮式和蛇形弹簧式。这种联轴器,可以减弱或消除振动的传递。对中性要求不高,但是运行过程中需要润滑,并且制作复杂,成本较高。静叶片
隔板用于固定静叶片,并将汽缸分成若干个汽室。
动叶片
动叶处安装在转子叶轮或转鼓上,接受喷嘴叶栅射出的高速气流,把蒸汽的动能转换成机械能,使转子旋转。叶片一般由叶型、叶根和叶顶三个部分组成。叶型是叶片的工作部分,相邻叶片的叶型部分之间构成汽流通道,蒸汽流过时将动能转换成机械能。按叶型部分横截面的变化规律,叶片可以分为等截面直叶片、变截面直叶片、扭叶片、弯扭叶片。等截面直叶片:断面型线和面积沿叶高是相同的,加工方便,制造成本较低,有利于在部分级实现叶型通用等优点。但是气动性能差,主要用于短叶片。弯扭叶片:截面型心的连线连续发生扭转,具有良好的拨动特性及强度,但制造工艺复杂,主要用于长叶片。
叶根是将叶片固定在叶轮或转鼓上的连接部分。它应保证在任何运行条件下的连接牢固,同时力求制造简单、装配方便。叶根分类见下图:
T形叶根:加工装配方便,多用于中长叶片。菌形叶根:强度高,在大型机上得到广泛应用。叉形叶根:加工简单,装配方便,强度高,适应性好。枞树型叶根:叶根承载能力大,强度适应性好,拆装方便,但加工复杂,精度要求高,主要用于载荷较大的叶片。
汽轮机的短叶片和中长叶片通常在叶顶用围带连在一起,构成叶片组。长叶片刚在叶身中部用拉筋连接成组,或者成自由叶片。围带的作用:增加叶片刚性,改变叶片的自振频率,以避开共振,从而提高了叶片的振动安全性;减小汽流产生的弯应力;可使叶片构成封闭通道,并可装置围带汽封,减小叶片顶部的漏气损失。拉筋:拉筋的作用是增加叶片的刚性,以改善其振动特性。但是拉筋增加了蒸汽流动损失,同时拉筋还会削弱叶片的强度,因此在满足了叶片振动要求的情况下,应尽量避免采用拉筋,有的长叶片就设计成自由叶片。
汽封
转子和静体的间的间隙会导致漏汽,这不仅会降低机组效率,还会影响机组安全运行。为了防止蒸汽泄漏和空气漏入,需要有密封装置,通常称为汽封。汽封按安装位置的不同,分为通流部分汽封、隔板汽封、轴端汽封。轴承
轴承是汽轮机一个重要的组成部分,分为径向支持轴承和推力轴承两种类型,它们用来承受转子的全部重力并且确定转子在汽缸中的正确位置。1、多有楔轴承(三油楔、四油楔):轻载、耗功大,高速小机2、圆轴承:可承重载,瓦温高3、椭圆轴承:可承重载4、可倾瓦轴承:2、4、5、6瓦块轴承,稳定性好,承载范围大,耗油量较大5、推力轴承:1)固定瓦块式:承载能力小,用于小机组2)可倾瓦块式:①密切尔式: 瓦块背面线接触②金斯伯里式:瓦块背面点接触
发表科技论文170余篇,被SCI、EI和ISTP收录80余篇次,申请国家专利30项,获得国家软件著作权7项。先后主持国家自然科学基金、“十一五”863计划、霍英东青年教师基金、国家“十五”重大科技攻关项目子专题、上海市自然科学基金、上海市科教兴市重大产业化攻关项目、美国John Deere公司国际合作项目等20余项。参加了国家标准GB/T19624-2004《在役含缺陷压力容器安全评定》的编制及科研工作。获国家和省部级科研奖励3项。2004年入选上海高校优秀青年教师后备人选培养计划,2005年入选上海市青年科技启明星人才奖励计划,2005年获第十届霍英东教育基金会高等院校青年教师基金资助,2006年获教育部新世纪优秀人才支持计划资助,2008年上海市优秀教师,2009年获上海市曙光学者称号。先后获2001-2006年度中国机械工程学会先进工作者称号,中国机械工程学会优秀论文奖,上海市优秀博士论文奖和全国百篇优秀博士论文提名奖等奖项。 跨学科经历奠定扎实根基
从成长经历和履历上看,70后的轩福贞跟许多同龄的优秀新上海人无太大差别:出生于孔孟之乡的他凭着优异学习成绩考进山东工业大学,本科毕业后保送攻读研究生,硕士毕业后留校在化工系任教,两年后如愿进入华东理工大学的化工工程机械专业攻读博士学位。说起专业,轩福贞本科时念的是化工机械,硕士时则从事固体力学专业研究,博士又回到了情有独钟的化工机械。正是这样一种对工程和工业有一定了解,同时又有理科基础的跨专业经历,为他今后在学术上的发展奠定了坚实基础。 博士毕业后,轩福贞在企业发展、政府部门还是留校工作的抉择中选择了后者。采访交流中,轩福贞告诉我,他把科学研究和教书育人作为毕生事业的追求始于博士毕业后的日子,尤其是真正对做科研产生感觉,则源于博士毕业后的艰苦努力。“当时做科研成了生活中的唯一要事,周末假期很少休息,感到浑身有使不完的劲,印象最深的是那些年有几次的春节都是在实验室里度过。打理家务和照顾小孩都是太太一人默默承担,每天晚上12点后回到家里,既有工作中取得阶段成果的愉悦,但更多是对太太和孩子的愧疚”。上海市自然科学基金是轩福贞博士毕业一年后独立负责的第一个科研项目,其后,他又相继获得了上海市科技启明星计划、国家自然科学基金青年基金、教育部霍英东青年教师基金等一系列人才计划和科研课题资助。更值得强调的是,这期间他开始了与上海汽轮机厂的合作研究,围绕超超临界汽轮机——这一被誉为“制造业皇冠上明珠”的重大装备国产化瓶颈技术,开展了寿命分析和设计方法难题攻关,启动了华理工和上海汽轮机厂延续至今的产学研合作历程,也成为其学术研究从石油化工跨入电力装备的触发剂。谈及这段经历,轩福贞感慨地说,这不仅是其科研事业的启动与转型期,而且提升了对科学与技术的品味和鉴赏力。笔者认为,这或许可以作为天道酬勤的又一个案例。磨剑十年敢摘皇冠明珠
“汽轮机关键部件的寿命设计这个项目从立项程序上先是企业提出,但最初形成合作意向则源于我们的聊天”。目前国内的先进汽轮机技术,如百万千瓦级超超临界汽轮机组和核电设备等均是由日本三菱、东芝和德国西门子等国外公司引进,这些产品的核心技术如寿命设计与考核不属于转让范畴。这不仅限制了产品的国产化进程,而且也长期困扰了企业技术人员:高参数新型汽轮机关键部件寿命设计的依据是什么?长期使用和服役工况改变会对寿命产生如何影响?在设计中又该如何控制?一次偶然机会,轩福贞等人了解到企业技术人员挂念的这些问题,正是博士期间他跟着导师和课题组承接和参与过的课题涉及的方向,于是说服企业开始了这一难题的合作。 轩福贞当时不可能想到,他和汽轮机厂技术员们一次偶然聊天所确定下来的研究方向——大型汽轮机关键部件的寿命分析技术——实际上是触及到了现代制造业中的共性难题,是被誉为“制造业皇冠上的明珠”超超临界汽轮机国产化的关键技术之一。采访中,轩福贞给我介绍的这方面信息让我长了见识:目前国内正在开发的世界上最大核电汽轮机焊接转子,是汽轮机设备里最难也最值钱的部分,要保证其顺利运转,寿命和工艺可靠性的核校技术居于核心地位。譬如标明其设计寿命30年,寿命分析的核心内容就是弄清楚怎么来控制寿命,它何时会到达临界点?这其中不仅仅涉及到多种新工艺,而且需要考虑新材料等诸多因素。 这些年来,轩福贞教授及其团队的研究方向,经历了从化工设备的安全评价、失效分析到先进能源装备的寿命分析和安全控制。去年,轩福贞教授获得的启明星(跟踪)计划支持项目,就涉及了核电压力容器的安全评价与检测技术。谈及这些,轩福贞教授自信地说,压力容器技术研究是我们专业的本行,与民用设备相比,核电压力容器的安全性要求更高,尤其是需要考虑辐射的影响,通过进一步修正和补充,我们目前提出的全寿命分析技术完全可移植于核电设备。这次日本福岛核电厂的泄漏事故,不幸中的万幸是压力容器经受住了考验,如果这个设备一出事情,就真正的不可收拾了。“先进的寿命设计技术应该体现在,讲60年寿命就应该是60年,这对设备的制造技术要求极高,需要从设计、制造和运行维护等全寿命过程来保证”。(有关设备全寿命设计技术的相关介绍请见本期轩福贞撰写的综述“机械结构的全寿命预测与安全保障”。)学会从工程中提炼科学问题近年来,华东理工大学在解决工程技术问题和基础理论研究方面均取得了令人瞩目的成果,这也可从2010年度上海市49项科学技术一等奖中,华理占据七分之一席位可见一斑。轩福贞教授这些年的工作业绩,也体现了华东理工大学的这一特色。他的研究不仅获得国家自然科学基金和上海市自然科学基金重点项目资助,而且承担了863计划、国家科技支撑计划、启明星计划和一大批企业研究课题。从副教授到破格博士生导师和教授,轩福贞把这些一律归结为“运气好”。如果要总结这几年的发展有哪些诀窍,轩福贞说,这应该受益于在“从工程项目中提炼出科学问题”方面做的比较好。“比如压力容器的安全评价,其本身是一个工程技术问题,我们团队搞了一个针对压力容器的失效评定图,这是一个工具方法,用于解决工程实际问题。进一步,科学上的要素就是对压力容器不同破坏模式和机理认识,利用力学的、材料的等多学科交叉的方法,获取其破坏过程和原理的系统知识,提出根本解决安全问题的方案。”轩福贞坦言,要真正从工程中提炼出科学问题其实是很不容易的,“研究选题需要关注‘顶天立地’,但应用基础研究则是位于‘天’、‘地’之间,我们也是在朝这个方向努力,这是困扰大家的难点之一”。教授的要务还是培养学生 在跟轩福贞教授交流的过程中,我觉得他对科研评价、学生培养等当下的热门话题都有不俗的见解,比如尽管他所在的机械与动力工程学院这10年来科研经费翻了10倍。但他清醒地认识到高校教师的第一要务还是学生培养,科研也要为这一目标服务,“做科研仅仅是高校教师的职责之一,更重要的通过高水平科学研究带出一批好学生。大学做研究需要从对学生的培养出发,让学生能顶天立地,顶天就是指理论上的建树,立地是扎根实际,解决工程问题,形成创新的思维和能力。” 对于当前热议的SCI论文考核标准问题,轩福贞教授认为,论文发表是科研成果体现的重要途径,但不是唯一途径,不同领域和方向研究人员的评价需要区别对待。谈及学生的培养,轩福贞教授说,“我不鼓励研究生有一点创新就发论文,而是要把问题搞清楚了,形成一个系统再写论文更有价值”。培养创新能力仅仅是研究生教育的一方面,品德与文化素养同样重要,另一方面,交流与表达能力也是高层次人才的必备要素。 最近发表论文如下:
1. Zheng XT, Xuan FZ*. Shakedown analysis of multilayered beams coupled with ductile damage, Nuclear Engineering and Design, In Press, Available online 6 June 2012
2. Jia YF, Xuan FZ*. Anisotropic wear behavior of human enamel at the rod level in terms of nanoscratching, Wear, 2012, 290–291: 124–132
3. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Effect of precipitate-dislocation interactions on generation of nonlinear Lamb waves in creep-damaged metallic alloys, Journal Applied Physics, 111,104905(2012)
4. Zheng Y-T, Xuan FZ*, Wang ZD. In-situ Raman monitoring of stress evaluation and reaction in Cu2O oxide layer, Materials Letters, 78(1): 11-13, 2012
5. Zhu ML, Xuan FZ*, Chen J. Influence of microstructure and microdefects on long-term fatigue behavior of a Cr-Mo-V steel, Materials Science and Engineering: A, 546(1): 90-96, 2012
6. Zhu M-L, Xuan F-Z*, Du Y-N, Tu S-T. Very high cycle fatigue behavior of a low strength welded joint at moderate temperature. International Journal of Fatigue, 2012, 40: 74-83
7. Liu ZD, Zhang XC, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. In situ synthesis of TiN/Ti3Al intermetallic matrix composite coatings on Ti6Al4V alloy. Materials and Design, 2012, 37: 268-273
8. Wang WZ, Liang JC, Guo XP, Xuan FZ, Hong HX. Mechanical properties and dissolution behavior of plasma sprayed wollastonite coatings deposited at different substrate temperatures, Journal of Thermal Spray Technology, 10.1007/s11666-011-9699-9
9. Zhao P, Xuan FZ*. Ratchetting behavior of advanced 9-12% chromium ferrite steel under creep-fatigue loadings: fracture modes and dislocation patterns. Mater. Sci. Eng A, 2012, 539(30): 301-307
10. Wang GZ, Li BK, Xuan FZ, Tu ST. Numerical investigation on the creep crack-tip constraint induced by loading configuration of specimens. Engineering Fracture Mechanics,2012, 79: 353-362
11. Zheng XT, Xuan FZ*, Shakedown of thick cylinders with radial openings under thermo-mechanical loads. ASME, J. Pressure Vessel Technol., 2012, 134(1): 0112051
12. Zhou G-Y, Tu ST, Xuan FZ, Wang ZD. Viscoelastic model to describe mechanical response of compact heat exchangers with plate-foam structure. International Journal of Mechanical Sciences, 2011, 53(12): 1069-1076
13. Maharjan S, Zhang X C, Xuan F Z, Wang Z D, Tu S T. Residual stresses within oxide layers due to lateral growth strain and creep strain: analytical modeling. J. Appl. Phys. 110, 063511 (2011) (8 pages)
14. Xuan FZ, Shao SS, Chen QQ. Synthesis creep behavior of Sn63Pb37 under the applied stress and electric current, Microelectronics Reliability, 2011, 51(12): 2336-2340
15. Liu H, Xuan FZ*. A new model of creep rupture data extrapolation based on power processes, Engineering Failure Analysis, 2011, 18(8): 2324-2329
16. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Characterization of thermal degradation in ferritic Cr-Ni alloy steel plates using nonlinear Lamb waves, NDT&E International, 2011, 44(8): 768-774
17. Shao SS, Xuan FZ*, Wang ZD, Tu ST. Synthesis surface effects on the stress and deformation of film/substrate system. Applied Surface Science, 2011, 257: 9915-9920
18. Wang WZ, Xuan FZ, Wang ZD, Wang B, Liu CJ. Effect of overheating temperature on the microstructure and creep behavior of HP40Nb alloy. J Mater Design, 2011, 32(7): 4010-4016
19. Xiang YX, Deng MX, Xuan FZ*, Liu CJ. Cumulative second-harmonic analysis of ultrasonic Lamb waves for ageing behavior study of modified-HP austenite steel. Ultrasonics, 2011, 51: 974-981
20. Wang HT, Wang GZ, Xuan FZ, Tu ST. Numerical investigation of ductile crack growth behavior in a dissimilar metal welded joint. Nucl. Eng. Des. 2011, 241: 3234-3243
21. Jia J H, Hu X Y, An Z L, Xuan F Z, Tu S T. Design and verification of a sensing device for deformation measurement of high temperature pipes. ASME, J. Pressure Vessel Technol., 2011, 133, 041601
22. Hu MH, Xuan FZ, Tu ST, et al. Study of an efficient temperature measurement for an industrial bioreactor. Measurement, 2011, 44(5): 875-880.
23. Tan JP, Wang GZ, Xuan FZ, Tu ST. Creep crack growth in a Cr-Mo-V type steel: experimental observation and prediction. Acta metallurgica Sinica, 2011, 24(2): 81-91.
24. Zhao P, Xuan FZ*. Study on creep-fatigue damage evaluation for advanced 9%-12% chromium steels under stress controlled cycling. Acta metallurgica Sinica, 2011, 24(2): 148-154.
25. Zheng XT, Xuan FZ*, Zhao P. Ratcheting-creep interaction of advanced 9–12% chromium ferrite steel with anelastic effect. International Journal of Fatigue, 2011, 33: 1286-1291.
26. Zheng XT, Xuan FZ*. Autofrettage and shakedown analysis of strainhardening cylinders under thermo-mechanical loadings. .J. Strain Analysis 2011, 46(1):45-55
27. Li YJ, Xuan FZ*, Li SX, Tu ST. Quality evaluation of Diffusion Bonded Joints by Electrical Resistance Measuring and Microscopic Fatigue Testing. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2011, 24(2):187-194.
28. Zhao P, Xuan FZ*. Ratchetting behavior of advanced 9–12% chromium ferrite steel under creep-fatigue loadings. Mechanics of Materials, 2011, 43(6): 299-312.
29. Cao YP, Hui H, Wang GZ, Xuan FZ*. Inferring the temperature dependence of Beremin cleavage model parameters from the Master Curve. Nuclear Engineering and Design 241 (2011) 39-45
30. Zhang XC, Xu BS, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. Failure mode and fatigue mechanism of laser-remelted plasma-sprayed Ni alloy coatings in rolling contact, Surface and Coatings Technology, 2011, 205(10): 3119-3127
31. Zhang XC, Liu CJ, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST. Effect of NiCr and NiCrAl coatings on the creep resistance of a Ni alloy. Mater. Sci. Eng A 528 (2011) 2282-2287
32. Zhang XC, Xuan FZ, Xu JS, Tu ST, Xu BS. Stress-dependent fatigue mechanisms of CrC-NiCr coatings in rolling contact, Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures. 2011, 34(6): 438-447
33. Zhang XC, Liu CJ, Xuan FZ, Wang ZD, Tu ST, Creep behavior of plasma sprayed NiCr and NiCrAl coating-based systems. Acta metallurgica Sinica (English Letters), 2011; 24(3): 183-189.
34. Huang YH, Xuan FZ*, Tu ST, Itoh T. Effects of hydrogen and surface dislocation on active dissolution of deformed 304 austenitic stainless steel in acid chloride solution Mater.Sci.Eng A 528 (2011) 1882-1888
35. Sun PJ, Wang GZ, Xuan FZ*, Tu ST, Wang ZD. Quantitative characterization of creep constraint induced by crack depths in compact tension specimens, Engineering Fract
ure Mechanics, 2011, 78: 653-665