CN101652649B - 裂纹进展预测方法 - Google Patents

裂纹进展预测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101652649B
CN101652649B CN2008800111914A CN200880011191A CN101652649B CN 101652649 B CN101652649 B CN 101652649B CN 2008800111914 A CN2008800111914 A CN 2008800111914A CN 200880011191 A CN200880011191 A CN 200880011191A CN 101652649 B CN101652649 B CN 101652649B
Authority
CN
China
Prior art keywords
crack
mentioned
crack length
length
actual
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2008800111914A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101652649A (zh
Inventor
佐藤洋一
森村弘一
堀慎一郎
熊野信太郎
唐户孝典
栗田真人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN101652649A publication Critical patent/CN101652649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101652649B publication Critical patent/CN101652649B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0016—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings of aircraft wings or blades
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M5/00—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings
    • G01M5/0033—Investigating the elasticity of structures, e.g. deflection of bridges or air-craft wings by determining damage, crack or wear
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0062—Crack or flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0062—Crack or flaws
    • G01N2203/0064—Initiation of crack
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0062—Crack or flaws
    • G01N2203/0066—Propagation of crack
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/0202—Control of the test
    • G01N2203/0212—Theories, calculations
    • G01N2203/0218—Calculations based on experimental data

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

本发明考虑到检查者或检查方法导致的误差的偏差从而提高裂纹进展预测精度。提供一种裂纹进展预测方法，包括：相关信息生成工序，通过多个检查者或/和多种检查方法来测定在试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息；裂纹长度推测工序，基于被检查体在检查时由检查者测定的裂纹长度和上述相关信息，推测在上述被检查体上产生的实际裂纹长度；以及裂纹进展曲线推测工序，推测以在上述裂纹长度推测工序中推测出的裂纹长度为起点的上述被检查体的裂纹进展曲线。

Description

裂纹进展预测方法
技术领域
本发明涉及一种裂纹进展预测方法及程序，预测例如燃气轮机等在高温环境下使用的部件上产生的疲劳裂纹的裂纹长度的进展。 
背景技术
例如，作为构成燃气轮机的高温部件的燃烧器内缸、尾筒、涡轮的动叶片、静叶片、套筒(分割环)等暴露于高温高压的气体中，同时承受随着起动停止而变动的热应力，因此容易受到高温疲劳、热疲劳以及蠕变造成的损伤。特别是在涡轮动叶片上，还受到转子旋转产生的离心力或燃烧气体产生的气体弯曲力，因而损伤很大，需要进行严格的保养管理。因此，在适当的间隔设定查点日程，在查点时根据需要拆下部件进行检查，根据损伤的程度进行部件的更换或修补。 
另一方面，由于实施查点，产生与燃气轮机装置的解体或检查对应的费用，并且无法发电，因此优选将定期查点的间隔延长。因此，要求提高燃气轮机高温部件的耐久性的同时，也要求将定期检查间隔合理化。另外，还希望降低已损伤的高温部件的修补所需要的费用和时间，因此要求降低修补基准，容许即使不进行修补，到下一次定期检查为止损伤也不会扩大到失去功能的程度的小裂纹。 
为了满足上述要求，需要高精度地预测高温部件上产生的裂纹的进展变化。关于高温部件的裂纹长度的预测，如例如专利文献1或专利文献2所公开的那样，提出了观察使用的部件的最大裂纹长度等，基于该结果预测应力或温度，基于该预测值及由试件得到的主曲线(master curve)预测疲劳寿命的方法。 
专利文献1：日本特开平10-160646号公报 
专利文献2：日本特开平9-195795号公报 
但是，如上述专利文献1、2公开的方法所述，基于使用的高温部件的最大裂纹长度测定结果来预测裂纹的进展变化，具有以下问题。 
第一个问题在于，高温部件的裂纹进展变化很不均匀。其原因可以认为是多个影响因素在实用上存在不可避免的偏差(离散)。作为影响因素，例如作为高温部件的环境因素有高温燃烧气体或冷却空气的温度或热传导率等，作为材料特性因素有热传导率或热膨胀系数等，另外特别是作为材料强度特性因素有规定疲劳裂纹产生寿命(反复数和裂纹产生寿命的关系)或裂纹进展曲线的材料参数等，另外作为形状因素有壁厚等的尺寸公差。因此，在某燃气轮机的运转中通过使用的高温部件而实际测量的最大裂纹长度或最大裂纹进展曲线的数据，不能用于预测其他不同规格的高温部件运转时或运转条件变更时的裂纹进展变化。 
第二个问题是关于定期检查时测定的裂纹长度的处理的问题。在发明人预先研究时就发现，在裂纹微小的情况下，根据检测方法的种类或检查员的能力(例如经验年数、熟练度等)的不同，检测界限的大小不同，并且测定值大不相同。因此，基于本次的检查结果(裂纹长度的测定值)来预测下次以后的定期检查时的裂纹长度时，除了上述裂纹进展曲线自身的偏差之外，还叠加了基于本次的测定误差的偏差。因此，不得不在下次定期检查时的裂纹长度预测值中设定相当大的安全系数。 
另外，在通过计算机的模拟来预测高温部件从新品时开始到废弃为止的裂纹的变化的情况下，达到相当于定期检查的起动停止次数时，基于裂纹的长度判断是否有必要进行修补及修补方法，但在利用检查时测定的裂纹长度作为该判断的基准的裂纹长度的情况下与不使用该 裂纹长度的情况下，会得到大不相同的结果，这是可以想到的。 
对于第二个问题，由于以上问题，需要考虑检查时的裂纹长度的测定误差及误判断而将概率的方法引入预测方法，但迄今为止并没有公开这种预测方法。 
发明内容
本发明用于解决上述问题，其目的在于提供一种裂纹进展预测方法及程序，通过考虑检查者或检查方法造成的误差的偏差，来实现裂纹进展预测精度的提高。 
为了解决上述问题，本发明采用以下方法。 
本发明提供一种裂纹进展预测方法，包括：相关信息生成工序，通过多个检查者或/和多种检查方法来测定在试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息；裂纹长度推测工序，基于被检查体在检查时由检查者测定的裂纹长度和上述相关信息，推测在上述被检查体上产生的实际裂纹长度；以及裂纹进展曲线推测工序，推测以在上述裂纹长度推测工序中推测出的裂纹长度为起点的上述被检查体的裂纹进展曲线。 
根据上述方法，在相关信息生成工序中，通过多个检查者或/和多种检查方法测定试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息，在裂纹长度推测工序中，利用上述相关信息对被检查体的检查时的测定值进行校正，从而推测实际裂纹长度，因而，能够提高推测裂纹进展曲线时作为起点的裂纹长度的推测精度。由此，能够提高裂纹进展曲线的推测精度。其结果是能够高精度地指定实际裂纹长度可取值的数值范围。根据本发明，考虑检查者的不同所导致的测定误差或检查方法的不同所导致的测定误差来对裂纹进展曲线进行推测，因此能够指定余量的过量或不足均较少的 实际裂纹长度的数值范围。 
作为上述试验体，作为一例，例如用与被检查体相同材质等制成的试验片、或者试验用的实物等。该实验体的形状或大小等并不需要特别限定，只要能够用于获得根据检查者或/和检查方法的不同而以何种程度的误差测定试验体上产生的裂纹状态这样的相关信息即可。 
在上述裂纹进展预测方法中，上述裂纹进展曲线推测工序也可以将用于求出上述检查时以后的起动停止次数和裂纹长度的关系的、决定裂纹产生寿命及裂纹进展速度的参数的一部分或者全部作为概率变量，应用蒙特卡罗法概率地预测上述裂纹进展曲线。 
在上述裂纹进展预测方法中，在上述相关信息生成工序中，也可以按照每种上述检查方法或/和按照每个上述检查者的测定能力生成上述相关信息，在上述裂纹长度推测工序中，也可以利用与检查时应用的上述检查方法或/和检查时进行测定的检查者的测定能力对应的上述相关信息，推测上述实际裂纹长度。 
测定值所包含的误差的偏差根据检查者的测定能力(例如熟练度、经验年数等)的不同、或检查方法的不同而不同。因此，按照每个检查者、或按照每种检查方法、或者按照每个检查者和检查方法的组合来求出测定值和实际裂纹长度的相关性，利用与实际检查时的检查者或检查方法相符的相关性对检查时的测定值进行校正，从而能够更高精度地推测实际的裂纹。由此，能够更准确地推测裂纹长度的进展曲线。 
本发明提供一种裂纹进展预测方法，从使用开始时开始模拟被检查体的状态，从而预测在上述被检查体上产生的裂纹长度的时间序列变化，包括：第一裂纹进展曲线推测工序，推测从上述被检查体使用开始时开始的裂纹进展曲线；相关信息生成工序，通过多个检查者或 多种检查方法测定试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息；测定预测值计算工序，利用上述相关信息对在上述第一裂纹进展曲线推测工序中预测出的检查时的实际裂纹长度进行校正，由此计算出测定预测值；以及实际裂纹长度变更工序，判断上述测定预测值是否在预先设定的修补基准以内，根据判断结果变更检查时的实际裂纹长度。 
根据上述方法，通过多个检查者或多种检查方法来测定试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息，利用该相关信息，基于在第一裂纹进展曲线推测工序中得到的被检查体的检查时的实际裂纹长度来推测测定预测值，因此能够使测定预测值更加接近实际检查时的检查者的测定值。并且，根据该测定预测值是否在修补基准以内来变更该检查时的实际裂纹长度，因此能够进行按照实际的运用的模拟。 
这样，根据本发明，考虑检查者的不同所导致的测定误差或检查方法的不同所导致的测定误差来推测测定预测值，因此能够提高模拟精度。并且，通过计算出使上述修补基准变化时的裂纹进展的情况或修补成本等，可以确定能够将成本限制在最小限度的修补基准。 
在上述裂纹进展预测方法中，实际裂纹长度变更工序也可以在上述检查时的测定预测值超过上述修补基准的情况下，认为该裂纹要被修补，将上述实际裂纹长度变更为零或较小的值。 
在上述裂纹进展预测方法中，也可以包括第二裂纹进展曲线推测工序，在上述测定预测值在上述修补基准以内的情况下，推测以上述实际裂纹长度为起点的裂纹进展曲线。 
在上述裂纹进展预测方法中，上述第一裂纹进展曲线推测工序及上述第二裂纹进展曲线推测工序中的至少一个也可以将用于求出起动 停止次数和裂纹长度的关系的、决定裂纹产生寿命及裂纹进展曲线的参数的一部分或者全部作为概率变量，应用蒙特卡罗法概率地预测上述裂纹进展曲线。 
本发明提供一种裂纹进展预测程序，使计算机执行如下步骤：求出通过多个检查者或/和多种检查方法测定的在试验体上产生的裂纹长度的数据与实际裂纹长度之间的相关信息的步骤；基于被检查体在检查时由检查者测定的裂纹长度和上述相关信息，推测在上述被检查体上产生的实际裂纹长度的步骤；以及推测以推测出的上述裂纹长度为起点的上述被检查体的裂纹进展曲线的步骤。 
本发明提供一种裂纹进展预测程序，用于从使用开始时开始模拟被检查体的状态，从而预测在上述被检查体上产生的裂纹长度的时间序列变化，使计算机执行如下步骤：推测从上述被检查体使用开始时开始的裂纹进展曲线的步骤；求出通过多个检查者或多种检查方法测定的在试验体上产生的裂纹长度的数据与实际裂纹长度之间的相关信息的步骤；利用上述相关信息对在推测上述裂纹进展曲线的步骤中预测出的在检查时的上述被检查体上产生的实际裂纹长度进行校正，由此计算出测定预测值的步骤；以及判断上述测定预测值是否在预先设定的修补基准以内，根据判断结果变更检查时的实际裂纹长度的步骤。 
根据本发明，考虑到了基于检查时看漏的裂纹或者裂纹长度的测定误差而会产生的裂纹进展变化的统计性的偏差，因此能够提高裂纹进展预测的精度。由此，不会以过大或过小的安全系数来设定修补基准，能够平衡地实现修补成本的减少和强度可靠性的提高。 
另外，本发明的裂纹进展预测方法及程序，例如可以用于产生裂纹的部件，优选用于预测例如燃气轮机等高温环境下使用的机械结构物的部件上产生的裂纹的进展。 
根据本发明，可取得能够提高裂纹进展的预测精度的效果。 
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的裂纹进展预测装置的硬件构成的图。 
图2是表示本发明的第一实施方式的裂纹进展预测方法的流程图的图。 
图3是表示图2所示的相关信息生成工序的流程图。 
图4是在图2所示的相关信息生成工序中生成的相关图的一例的图。 
图5是在图2所示的裂纹进展曲线推测工序中推测出的裂纹进展曲线的一例的图。 
图6是用于对修补基准的决定进行说明的图。 
图7是表示本发明的第二实施方式的裂纹进展预测方法的流程图的图。 
图8是表示实际裂纹长度和缺陷检测概率之间的关系的图。 
图9是表示用于得到裂纹进展曲线的N组参数的组合的图。 
图10是表示在第一裂纹进展曲线推测工序中得到的N个裂纹进展曲线的图。 
图11是用于对测定预测值计算工序进行说明的图。 
图12是用于对测定预测值计算工序进行说明的图。 
图13是用于对实际裂纹长度变更工序进行说明的图。 
图14是用于对实际裂纹长度变更工序和第二裂纹进展曲线推测工序进行说明的图。 
图15是用于对实际裂纹长度变更工序和第二裂纹进展曲线推测工序进行说明的图。 
图16是用于对实际裂纹长度变更工序和第二裂纹进展曲线推测工序进行说明的图。 
图17是用于对实际裂纹长度变更工序和第二裂纹进展曲线推测工序进行说明的图。 
图18是说明求出最佳的修补基准的方法的图。 
标号说明 
1 CPU 
2 存储器 
3 硬盘 
4 输入设备 
5 监视器 
6 CCD 
7 总线 
具体实施方式
以下参照附图对本发明的裂纹进展预测方法及装置以及程序的实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，对将本发明的裂纹进展预测方法等应用于作为被检查体、燃气轮机设备中放置于非常高温的环境中的涡轮动叶片所发生的裂纹进展预测的情况进行说明。 
第一实施方式 
图1是表示第一实施方式的裂纹进展预测装置的硬件构成的一例的框图。如图1所示，本实施方式的裂纹进展预测装置是计算机系统，具有CPU(中央运算处理装置)1、存储器2、硬盘3、输入设备4、监视器5、以及CDD(CD-ROM驱动器)6。上述各构成要素通过总线7连接。CPU1根据存储在硬盘3中的各程序，通过总线7控制各部。 
存储在上述硬盘3中的裂纹进展预测程序是例如经由CDD6从存储有裂纹进展预测程序的CD-ROM(省略图示)读出而安装在硬盘3中的程序。另外，除了CD-ROM以外，也可以从软盘(FD)、IC卡等计算机可读取程序的记录介质将其安装到硬盘中。另外，也可以利用通信线路下载。 
接着，参照图2对通过具有上述构成的裂纹进展预测装置而实现的裂纹进展预测方法进行说明。 
另外，裂纹进展预测装置具有的CPU1将存储在硬盘3中的上述裂纹进展预测程序读出到存储器而执行，由此来实现以下所示的裂纹进展预测方法。 
如图2所示，裂纹进展预测方法包括：相关信息生成工序(步骤SA1)，通过多个检查者或多种检查方法测定试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息；裂纹长度推测工序(步骤SA2)，基于被检查体在检查时由检查者测定的裂纹长度和上述相关信息，推测实际裂纹长度；裂纹进展曲线推测工序(步骤SA3)，推测以在裂纹长度推测工序中推测出的裂纹长度为起点的裂纹进展曲线；以及修补基准决定工序(步骤SA4)，基于裂纹进展曲线决定最佳的修补基准。 
在此，作为相关信息，作为一例，例如有如下述说明的通过测定得到的裂纹长度与实际裂纹长度之间的相关关系、或者通过测定得到的裂纹的长度与该裂纹被检测出的概率之间的关系等。 
以下对各工序进行详细说明。 
相关信息生成工序 
例如，在该工序中，首先区别于实际的检查进行模拟检查，基于在该模拟检查中获得的测定结果求出上述相关信息。 
首先，准备在模拟检查中使用的试验体(图3的步骤SB1)。试验体优选尽量忠实地模拟作为检查对象的部位的局部形状或表面性状的试验片，以再现造成实际检查时的障碍、困难、测定误差的要因等。需要在上述实验体上通过实际机器中的使用、运转或其他方法(例如 使其反复负荷机械或热应力)而事先导入裂纹。从此时模拟检查的目的出发，优选导入多个具有裂纹深度、裂纹长度及裂纹开口部的性状等的各种形态的裂纹。在此，所谓裂纹开口部的性状是指例如黑皮、氧化皮、加工产生的粗糙度等。 
另外，除了试验片之外，也可以使用用于实际的运转而结果产生了裂纹的实际部件或者从该实际部件上切下的试验片作为上述实验体。 
接着，实际实施检查的检查者测定上述试验体上形成的裂纹(图3的步骤SB2)。 
例如，在多名检查者交替地进行实际的检查的情况下，优选实施检查的所有检查者都进行裂纹测定。这样，通过有可能参与检查的所有的检查者都进行裂纹测定，能够获取各检查者的测定误差作为数据。并且，检查者通过实际的检查中可以应用的检查方法来进行试验体的裂纹测定。例如，通过目视、磁粉探伤、超声波探伤、染色浸透探伤、荧光浸透探伤等，在与实际检查时同样地进行了表面清洗等的事前处理后，进行裂纹的检测及裂纹长度的测定。 
这样，检查者进行的测定结束时，接着测定试验体上形成的实际裂纹长度(图3的步骤SB3)。 
在此，“实际裂纹长度”是指理想上不依赖于检查、测定方法的真实的长度，但实用上例如通过以下方法获取。例如，从试验体上切下裂纹产生部，或转印到复制品等上，通过光学显微镜或扫描电子显微镜、扫描型隧道显微镜、原子间力显微镜等高倍率地测定裂纹长度。另外，对实验体进行剖面，通过上述显微镜测定剖面形状，从而得到裂纹长度。这样，在该工序中，通过测定精度比在实际的工厂现场应用的前者的检查、测定方法的测定精度高的测定方法来测定裂纹长度。 
“实际裂纹长度”是指力学上有效的、即相当于能够导出适用于裂纹进展的计算的K值或J积分等参数的长度。另外，对于实际的长度与测定值不同的原因，存在多种要因，单主要原因大多在于，裂纹的前端部的开口量小，以及依赖于表面性状(表面的氧化皮、加工伤痕等)而很难指定裂纹的前端。 
这样，各检查者进行的测定、实际裂纹长度的测定结束时，通过输入设备4(参照图1)输入上述测定值。此时，将由检查者得到测定值与试验体的识别编号、检查方法、检查者的ID等建立关联而输入。并且，将各试验体的实际裂纹长度与试验体的ID建立关联而输入。 
输入的上述数据被保存在硬盘3等的存储装置中。 
上述模拟检查中的测定数据的输入处理结束时，接着，利用保存在硬盘3中的上述测定数据，生成由检查者和检查方法的组合确定的测定数据与实际裂纹长度的相关图(图3的步骤SB4)。 
图4表示了相关图的一例。在图4中，横轴是实际裂纹长度，纵轴是测定的裂纹长度，分布a对应于检查者X采用检查方法A测定的裂纹长度，分布b对应于检查者Y采用检查方法A测定的裂纹长度，分布c对应于检查者X采用检查方法B测定的裂纹长度。在此，仅示出了3个例子，但对于上述模拟检查中进行的检查者和检查方法的组合的数目生成上述分布。 
这样，根据检查者和检查方法得到相关图，从而能准确地获知检查者的不同、检查方法的不同造成的测定误差的偏差情况。在此，生成出的测定分布被保存在硬盘3中，在下次进行检查时参照。 
裂纹长度推测工序 
接着，对裂纹长度推测工序进行说明。 
在定期检查的时期到来而进行实际的检查时，实际检查时的测定值、检查者及检查方法的信息通过输入设备4(参照图1)输入。对这些信息建立对应而保存在硬盘3中，并且从硬盘3读出对该检查者及检查方法建立了对应的相关图。 
接着，利用读出的相关图推测实际裂纹长度。具体来说，由相关图可以获知实际裂纹长度相对于测定值的相关关系，因此基于该相关对本次的检查所获得的测定值进行校正，从而推测实际裂纹长度。或者，由相关图求出实际裂纹长度相对于某测定值的概率分布，利用该概率分布推测实际裂纹长度的概率分布(参照图5)。在此，图5表示检查时测定的裂纹长度测定得比实际裂纹长度长的情况。另外，所推测的实际裂纹长度与基于图4计算出的概率分布对应而分布，但为了易于说明，在图5表现为1点(确定值)。 
裂纹进展曲线推测工序 
在该工序中，以在裂纹长度推测工序中推测出的实际裂纹长度为起点，计算出该检查时以后的裂纹进展曲线。 
此时，对于影响裂纹进展的影响因素及裂纹进展速度，通过蒙特卡罗法求出裂纹进展曲线的概率分布。例如，将材料特性及其参数、环境因素及部件的形状参数等影响疲劳特性的因素全部或其中一部分作为影响因素，基于上述影响因素的统计性的数据决定影响因素的值，将上述影响因素组合并生成多个组合(例如图9所示的N组组合)，利用各组合的数据，计算裂纹进展曲线。另外，上述组合的数目(例如，在图9中为N组)优选尽量多。 
其结果，例如如图5所示，能够得到考虑到了各种影响因素的多个裂纹进展曲线。 
修补基准决定工序 
在该工序中，将在裂纹进展曲线推测工序中得到的多个裂纹进展曲线进行统计处理，求出裂纹长度的概率分布，基于该概率分布决定修补基准。修补基准是指确定怎样处置在检查中检测到的缺陷的基准，具体来说，是能够判断为不得不进行缺陷的削除或焊接修补等某种处置的尺寸的下限值。在本发明中，作为修补基准的具体例子，取容许裂纹长度Acr。 
在此，所谓容许裂纹长度Acr是指下述情况下的裂纹长度，即，如果不修补该长度以上的裂纹而残留着该裂纹重新开始运转，则裂纹会进展到下次查点时之前可认为该高温部件破损的界限的长度(以下称为界限裂纹长度Amax)以上。另外，在此所谓破损不仅是指被破坏这一状态，也包括虽然外表看来健全但已不能满足作为所要求的结构体的功能的状态。 
首先，如图6所示，在上述裂纹进展曲线推测工序中得到的N个裂纹进展曲线中的某些在相当于下次的定期检查时的起动停止次数时，裂纹长度达到界限裂纹长度Amax。达到界限裂纹长度Amax以上的裂纹进展曲线相对于全部曲线数目N的比率(以下将其称为破损率)依赖于实际裂纹长度。因此，在适当地决定容许裂纹长度Acr而在检查中发现了该长度以上的长度的裂纹的情况下，对裂纹进行修补，将实际裂纹长度变为0或者缩短为比原来短，从而能够将破损防范于未然。 
在此，如果想要将破损完全变为0，则必须将容许裂纹长度设定为极小，其结果是，连本来不需要修补的小的裂纹都进行了修补，修补的成本增大。因此，如图18所示，优选设定为使修补所花费的成本及破损等受损所产生的成本加在一起作为全部的成本下降的适当的修补基准。在本实施方式中，使容许裂纹长度Acr变化，求出破损率，决 定全部的成本变为最小的修补基准。 
如以上说明所述，根据本实施方式的裂纹进展预测方法及程序，在相关信息生成工序(图2的步骤SA1)中，通过多个检查者及多种检查方法测定试验体上产生的裂纹长度，求出该测定值和实际裂纹长度之间的相关关系，在裂纹长度推测工序(图2的步骤SA2)中，利用上述相关关系对检查时的实际的测定值进行校正，从而推测实际裂纹长度，因此能够提高实际裂纹长度的推测精度。然后，在裂纹进展曲线推测工序(图2的步骤SA3)中，以推测的裂纹长度为起点，来推测裂纹进展曲线，因此能够提高裂纹进展曲线的推测精度。 
由此，能够高精度地指定实际裂纹长度可取值的数值范围。这样，根据本发明，考虑了检查者的不同造成的测定误差或检查方法的不同造成的测定误差而推测裂纹进展曲线，因此能够指定余量的过量或不足均较少的实际裂纹长度的数值范围。其结果是，在修补基准决定工序(图2的步骤SA4)中，能够更准确地设定使修补所花费的成本及破损等受损所产生的成本加在一起作为全部的成本下降的适当的修补基准(容许裂纹长度)。 
另外，在本实施方式中，按照检查者和检查方法的每种组合生成相关图，利用该相关图对检查时的测定值进行校正，但并不限于该例子，例如也可以按照每个检查者或检查者资格(等级)、每种检查环境(温度等自然条件、设备的性能等)、每个检查方法生成相关图，利用任一相关图校正检查时的测定值。 
第二实施方式 
接着参照附图说明本发明的第二实施方式的裂纹进展预测方法及程序。 
本实施方式的裂纹进展预测装置与上述第一实施方式同样，具有 图1所示的硬件构成，CPU1读出硬盘3中存储的裂纹进展预测程序而执行，从而实现以下所示的裂纹进展预测方法。 
本实施方式的裂纹进展预测方法通过从使用开始时模拟高温环境下使用的高温部件的状态，从而预测高温部件上产生的裂纹长度的时间序列变化。更具体来说，模拟下述一系列的时间序列变化：燃气轮机高温部件从新品的时候开始由于伴随着燃气轮机起动停止的运转而产生裂纹，通过定期检查测定裂纹长度，根据其结果判断修补等处置的必要性，对判断为需要修补的部件进行修补，其后再次运转；通过计算模拟来预测裂纹进展曲线，换言之是裂纹长度相对于起动停止次数的变化的概率分布。 
本实施方式的裂纹进展预测方法如图7所示，包括以下工序：数据准备工序(图7的步骤SC1)，准备用于对于裂纹产生、裂纹进展等疲劳特性的影响因素运用蒙特卡罗法的数据；准备统计工序(步骤SC2)，对所准备的数据进行统计性的处理；相关信息生成工序(步骤SC3)，通过多个检查者或多种检查方法测定高温环境下使用的高温部件或试验体上产生的裂纹长度，求出其测定值与实际裂纹长度的相关关系；数据组合工序(步骤SC4)，基于在步骤SC1～SC3中得到的数据，生成用于进行蒙特卡罗法的计算的数据的组合；第一裂纹进展曲线推测工序(步骤SC5)，在步骤SC4中生成出的各数据的组合中，求出裂纹进展曲线；裂纹长度分布生成工序(步骤SC6)，利用裂纹进展曲线进行统计处理，进而求出相当于定期检查的起动停止次数的裂纹长度分布；测定预测值计算工序(步骤SC7)，利用在步骤SC3中得到的相关关系，对在第一裂纹进展曲线推测工序中求得的检查时的裂纹长度进行校正，从而计算出测定预测值；实际裂纹长度变更工序(步骤SC8)，判断测定预测值是否在预先设定的修补基准以内，基于该判断结果来变更实际裂纹长度；第二裂纹进展曲线推测工序(步骤SC9)，在测定预测值在修补基准以内的情况下，将实际裂纹长度作为起点，求出其后的裂纹进展曲线；以及修补基准变更工序(步骤SC10)，计算出破损率，对应于该值变更上述修补基准。以下对各工序进行详细的说明。 
数据准备工序 
该工序是准备用于对于对对象部位的疲劳特性即裂纹的产生及进展变化产生影响的因素执行蒙特卡罗法的概率论的方法的数据的工序。为了预测对象部位及其附近的温度及应力，进行必要的参数的统计处理。作为必要的参数，包括材料特性因素、边界条件因素及形状因素。作为材料特性因素，包括热传导率、热膨胀率、弹性系数等，作为边界条件因素，包括燃烧气体的气压、气体温度、燃烧气体和部件表面的热传导率及冷却空气的气压、气体温度、冷却空气和部件表面的热传导率等，作为形状因素，包括对象部位的壁厚等。上述数据不仅包括为了实施本发明的方法而得到的实验或分析数据，也可以包括从以往累积的数据及公知的文献中获取的数据。并且，用于后述的统计处理的数据的数量越多越好。 
上述各参数的数据是未进行统计处理的原始的数据值的集合体。上述数据保存在裂纹进展预测装置内置或连接的各数据库(数据存储装置)中，能够读出或显示计算所需要的参数。另外，在后述的准备统计工序(步骤SC2)中也是共通的，但在已经进行了统计分析、求出了概率分布函数参数的情况下，也可以省略该工序。 
接着，对于计算所需要的参数即上述数据库中保存的原始的数据值进行统计处理。在此，统计处理是指，为了能够用于后述的蒙特卡罗法/模拟，包括求出各参数的平均值或标准偏差等统计值，或对各参数的概率分布应用正态分布等适当的分布函数而求出规定该分布函数的参数等处理。统计处理的结果保存在数据库中，根据需要显示在监视器上。 
准备统计工序 
在该工序中，对用于预测对象部件的疲劳特性的参数进行处理。疲劳特性由关于裂纹产生的特性和关于裂纹进展的特性构成。为了预测上述特性，需要求出疲劳裂纹产生寿命及疲劳裂纹进展寿命，对于前者，应用应力范围或形变范围与疲劳裂纹产生寿命的关系式，对于后者，应用应力扩大系数范围(或反复J积分范围)与裂纹进展速度的关系式。基于实际的部件或从与实际的部件具有同等的金属组织的材料上抽取的小型试验体的疲劳试验数据来决定上述的式子。 
作为形变范围与疲劳裂纹产生寿命的关系式的例子，公知的有Manson-Coffin公式，如以下的(1)式所示。 
Δεp×Nf^α＝Ci      (1) 
在上述(1)式中，Δεp是塑形形变范围，Nf是小型试验体的断裂寿命。在此，α及Ci是依赖于温度的材料常数，是用于预测疲劳裂纹产生寿命的参数。也可以将α及Ci作为温度的函数而公式化，将该式的常数作为用于预测疲劳裂纹产生寿命的参数。另外，小型试验体的破损寿命Nf一般可以看作相当于实际部件的裂纹产生寿命(例如参照日本材料学会“高温强度的基础”p.61，1999年10月20日发行)。并且，公知的还有代替形变而使用应力的关系式。 
作为应力扩大系数和裂纹进展速度的关系式的例子，公知有以下的作为帕里斯公式的(2)式。 
da/dN＝Cp×ΔK^m     (2) 
在上述(2)式中，da/dN是裂纹进展速度，ΔK是应力放大系数范围。在此，Cp及m是材料常数，不仅依赖于温度，还依赖于应力(或形变)波形。 
关于上述疲劳特性的特定的温度的材料参数、将α、Ci、Cp、m或上述参数作为温度的函数来表示的情况下的材料常数与上述数据准备工序(步骤SC1)中用于预测温度及应力的参数同样地，存储在裂纹进展预测装置内置的硬盘3或与该装置连接的数据库(省略图示)等外部存储装置中。CPU1利用上述参数进行统计处理，求出能够表现概率分布函数的统计参数，将其保存到数据库中。另外，裂纹进展预测装置构成为每次得到运转所使用的部件的检查结果及调查结果时根据需要修正上述材料参数或校正系数等。 
相关信息生成工序 
该工序是获得假想的检查方法及检查者的不同导致的裂纹长度的测定值和实际裂纹长度之间的关系以及实际裂纹长度和缺陷检测概率之间的关系中的至少一个的工序。在该工序中，对于用于获得检查方法及检查者的不同导致的裂纹长度的测定值与实际裂纹长度的相关关系的顺序，由于其与上述第一实施方式的步骤SA1(参照图2)相同，因此省略对其的说明，以下对缺陷检测概率和实际裂纹长度之间的关系进行说明。 
图8表示实际裂纹长度与缺陷检测概率之间的关系。在此，所谓缺陷检测率，表示对应于某实际的缺陷长度其裂纹被各检查者检测出的概率。如图8所示，可以看出，作为整体的倾向，缺陷的大小越小，被看漏的概率(频度)越高，以及检查者的不同导致缺陷检测概率不同。例如可以认为，如果是经验较长的熟练者，如图中的实线a所示，缺陷检测概率高，并且，裂纹长度的测定值的偏差也少。另一方面，如果是经验较短的新手，如图中的实线c所示，缺陷检测概率低，并且裂纹长度的测定值的偏差也大。另外，b是通过与a及c不同的检查方法由与a相同的熟练者得到的结果。可以看出，即使是相同的检查者，缺陷检测概率也大不相同。 
这样，由测定能力不同的多个检查者进行试验体的测定，取得上 述测定值作为数据，从而能够提高在后期进行的概率分布等的统计处理的可靠性。另外，在测定的裂纹长度为0的情况下，并不能说裂纹存在的可能性一定为0。在这种情况下，也可以基于实际裂纹长度和裂纹检测概率的关系，假定在概率论上存在具有某裂纹长度的裂纹。 
数据组合工序 
在该工序中，生成用于基于上述各工序(图7的步骤SC1～SC3)中求出的各参数的统计处理结果，应用蒙特卡罗法求得裂纹进展曲线的数据。所谓蒙特卡罗法是指，利用随机数等偶发性的概率变量(随机变量)探索地解决问题的数值计算法，也有像本发明这样将包含偏差的统计性的数据作为预测手段而使用的方法(例如参照日本特开2005-26250号公报等)。 
首先，生成足够用于进行统计处理的N组数据组合。图9表示生成了N组的组合的例子。但是，图9所示的表中的数值是将各参数的平均值及标准偏差基于其参数的概率分布进行了标准化的数值，在计算时，需要输入平均值及标准偏差进行换算。即，在实际的值为X，各参数的平均值为m，标准偏差为σ时，表中的参数的数值作为(X-m)/σ而求出。 
在作为参数的高温气压、热传导率等中，基于在上述数据准备工序(图6的步骤SC1)及准备统计工序(图6的步骤SC2)中生成的各参数的概率分布而将数值随机分配，从N组组合的全体来看，其概率分布与在数据准备工序及准备统计工序中生成的各参数的概率分布(在此以正态分布为例)大致一致。 
在此，所谓“大致”是由于实际可取得的值是离散化的数值，因此不会严格地一致。其结果是，在对疲劳特性影响小的参数中，考虑到计算所需要的时间，也可以减少可取得的数值。并且，以存在于同一组合中的两个参数不相关的参数，例如高温气压、弹性系数、壁厚 相互独立地变化。 
另外，材料特性值依赖于温度，在各组合中，由于环境因素的偏差，对象部位的温度不同，因此从可靠性的观点来看，优选材料特性参数作为以温度为变量的函数来表示。但是，在温度的依赖度较小的参数的情况下或者其结果是对象部位的温度的偏差小的情况下，出于缩短计算时间的目的，也可以将其作为不依赖于温度的参数。示例的图9是在对象部位的温度的偏差小这一前提下计算出的值。生成出的N组的数据的组合暂时存储在硬盘3或外部存储装置中。 
第一裂纹进展曲线推测工序 
在该工序中，输入在数据组合工序中生成出的N组数据的组合，求出N个裂纹进展曲线。具体来说，输入或读取第一组的组合中的材料特性因素、边界条件因素及形状因素的数据，进行热/应力分析，求出部件的对象部位的温度分布及应力分布。利用得到的温度分布和应力分布，输入或读取用于预测疲劳特性的参数，首先通过例如上述的Manson-Coffin式求出足以产生裂纹的起动停止次数。 
接着，输入得到的温度分布和应力分布、以及燃气轮机的运转条件，将在准备统计工序中求得的应力、温度及材料常数等参数代入上述裂纹进展速度的式子，通过该裂纹进展速度式，例如通过差分法求出裂纹产生后的起动停止次数和裂纹长度之间的关系。 
继续计算，在裂纹长度达到另行预先保存在硬盘3等中的边界裂纹长度Amax时，作为已得到了第一组的组合的裂纹进展曲线，结束计算，将该裂纹进展曲线显示在监视器5(参照图1)中，并保存到数据库等。接着，利用第二组的组合的数据，通过与上述相同的顺序得到第二组的组合的裂纹进展曲线。这样反复计算，得到N个裂纹进展曲线。得到的曲线显示在监视器5中。图10是表示监视器5中显示的N个裂纹进展曲线的一例的图。 
另外，作为裂纹进展曲线的终点的边界裂纹长度Amax，是只要在其长度以下就不会失去作为部件的功能的边界的长度，其基于尽可能不会有飞散等危险的设计而决定，因此也可以作为没有偏差的确定值。 
但是，在边界裂纹长度Amax例如出于由共振导致的低应力高循环疲劳裂纹进展开始界限来决定的想法进行定义的情况下，也可以将共振的振动应力及裂纹进展下界限应力放大系数(ΔKth)作为概率变量的参数，基于上述数据，求出破损界限裂纹长度作为参数。 
裂纹长度分布生成工序 
在该工序中，利用在第一裂纹进展曲线推测工序中求出的N个裂纹进展曲线进行统计处理，求出疲劳裂纹长度的概率分布。在这里所说的概率分布是指，足以使裂纹达到预定的长度的起动停止次数的概率分布或者在特定的起动停止次数的裂纹长度的概率分布，特定的裂纹长度及特定的起动停止次数根据用途来确定即可。在此，从本实施方式的目的出发，将相当于定期检查时的起动停止次数时的长度作为对象。 
测定预测值计算工序 
在该工序中，利用在上述相关信息生成工序(图7的步骤SC3)中生成的相关关系，对相当于最初的定期检查时的起动停止次数时(图11中的T1)的裂纹长度进行校正，从而计算出测定预测值。例如，在上述第一裂纹进展曲线推测工序中求出的各裂纹进展曲线被看作实际裂纹长度。即，其是不包含检查者或检查方法等造成的测定误差的值，高温部件是否破损由实际裂纹长度决定。 
另一方面，考虑到实际的检查，如上所述，根据检查者或检查方法的不同，测定值中包含误差。在实际的检查中，根据检查者得到的测定值决定是否应当修补该高温部件。对于包含该误差的测定值，在 模拟高温部件的时间序列的状态变化方面也是重要的参数。 
在此，对于不包含误差的实际裂纹长度(N个)，在上述第一裂纹进展曲线推测工序(图7的步骤SC5)中已经求出，因此在本工序中，对于该实际裂纹长度(N个)，通过使其包含基于上述相关图的误差，来预测检查时的测定值。在此，将图11所示的N个中的一个实际裂纹长度P1作为代表例，在下文中对本工序进行说明。 
如图12所示，利用相关图(参照图4)校正在第一裂纹进展曲线推测工序中得到的裂纹进展曲线中第一次检查时(T1)的实际裂纹长度P1，从而计算测定预测值P2。这是例如由相关图求出概率分布，基于该概率分布，通过校正实际裂纹长度而进行。这是在模拟对于实际裂纹长度为P1的裂纹而检查者得到P2作为测定值的情况。另外，在此测定值为P2这一确定值，但也可以对应于相关图的偏差(对于同一实际裂纹长度的测定值的偏差)而用概率分布来表示。 
实际裂纹长度变更工序 
该工序判断在测定预测值计算工序中计算出的测定预测值是否在预先设定的修补基准以内，根据该判断结果变更实际裂纹长度。例如，这是用于使模拟尽可能地接近实际的检查的工序。例如，在实际的检查中，在由检查者测定的裂纹长度比修补基准(容许裂纹长度)大的情况下，实施通过焊接、研磨等除去该裂纹的修补作业。通过实施修补作业，将一直以来存在于此处的裂纹缩小或除去。 
由此，如图13所示，在该工序中，在测定预测值P2比修补基准Acr大的情况下，看作是进行修补作业等，将测定预测值P2变更为0或者比当前的值小的值P3。另外，此时的实际裂纹长度P1也通过校正而变小，因此，例如图14和图15所示，将实际裂纹长度P1变更为与修补后的值P3相同的值。然而，也可以在知道了修补后变为与外观不同的值(实际上通过切断等调查而在目视中未能检测出的裂纹局部未 被修补而残留的情况等)的情况下，将关联的数据复原，由P1计算出P3。 
并且，在测定预测值P2为修补基准Acr以下的情况下，不管实际裂纹长度的值如何，不变更测定预测值P2，基于当前的值、即实际裂纹长度P1执行以后的工序。图16及图17表示了代表性的实例。 
另外，在实际裂纹长度变更工序中，也可以基于在相关信息生成工序中生成的实际裂纹长度和缺陷检测率之间的相关性，决定是否变更实际裂纹长度。例如，可以想到根据检查者等的不同，即使是很大的伤痕也有可能被看漏。例如，在图8所示的图表中，在产生了2mm的裂纹的情况下，如果是检查者A，则以55％的比例发现该伤痕，以45％的比例看漏。这样，也可以通过概率分布等来判断是否能根据检查者及实际裂纹长度检测到该伤痕，或者即使检测出来而测定值中包含何种程度的误差，决定测定预测值。 
第二裂纹进展曲线推测工序 
在该工序中，在没有通过测定预测值计算工序来变更实际裂纹长度的情况下，将当前的值P1作为起点，计算裂纹进展曲线(参照图14)。该计算方法与上述第一裂纹进展曲线推测工序相同。此时，也可以模拟焊接修补来变更材质。具体来说，也可以变更裂纹进展速度的参数及疲劳裂纹产生寿命的式子的参数。在达到相当于下一定期检查的起动停止次数为止时进行裂纹进展计算，在达到检查时的时刻返回上述测定预测值计算工序，反复进行其后的处理。并且，也可以取代上述方式，进行上述处理直到裂纹长度达到界限裂纹长度Amax为止。 
另外，在实际裂纹长度变更工序中，在变更后的实际裂纹长度变更为0的情况下，作为裂纹未产生。在该情况下，对没有裂纹的部位进行直到裂纹产生为止的模拟之后，推测产生的裂纹的进展程度。另外，在图10中，为了简化而省略了到产生裂纹为止的期间。 
以实际裂纹长度P1为一个例子说明了上述测定预测值计算工序、测定预测值变更工序、第二裂纹进展曲线推测工序，但也可以分别针对N个裂纹长度(参照图11)进行上述工序，由此能够预测考虑到了各种要因的裂纹进展的状况。 
修补基准变更工序 
在该工序中，其目的在于将修补基准合理化，以使破损及修补造成的全部的成本(风险)最小。全部的成本如图18所示，在下文详述。 
上述所有工序结束，求出各组合的裂纹进展曲线，由此决定在下次定期检查前会导致破损(裂纹长度达到界限裂纹长度)的裂纹进展曲线，求出这种裂纹进展曲线的比率，从而决定到相当于下次定期检查时为止的破损的概率(破损率)。求出修补基准及基于该修补基准的破损率，就可以计算出全部的成本。因此，通过改变修补基准而求出此时的全部的成本，从而能够决定使全部的成本变为最小的修补基准。具体来说，对在测定预测值计算工序中参照的修补基准(容许裂纹长度)进行再设定，反复执行根据图14至图17校正裂纹长度(SC8)并进行第二裂纹进展曲线推测工序(SC9)的处理。通过反复进行这种处理，求出修补基准和破损率之间的关系，求出修补基准和全部的成本之间的关系。 
在此，对破损率和成本之间的关系进行说明。为了减少到下次定期检查为止期间破损的部件，同时降低破损的频度，需要将修补基准设定得较小，但另一方面，修补基准越小，修补及废弃所导致的替换所需要的材料费及人力费等成本(以下称为“修补花费的成本”)增加。 
因此，在本工序中，如图18所示，求出使全部的成本最小化的最佳的修补基准。在此，所谓全部的成本是上述修补花费的成本和破损 导致的成本的总计。修补花费的成本是指伴随着修补产生的其他部件及装置的故障所导致的修理费以及运转停止导致的损失，也包括营业者在营业上的损失所产生的成本。另外，由破损产生成本是实际产生的损害金额乘以破损的概率而得到的金额，将修补基准增大，则破损的概率增大，因此，即使损害金额相同，由破损产生的成本也增大。 
全部的成本大致可以认为是修补所耗费的费用与(由于未进行修补)破损等问题的产生所花费的费用乘以其发生概率所得到的费用的和，可以作为修补基准的函数而计算出。 
如上所述，根据本实施方式的裂纹进展预测方法及程序，通过多个检查者或多种检查方法测定试验体上产生的裂纹长度，求出该测定值与实际裂纹长度之间的相关关系，利用该相关关系，对通过模拟得到的检查时的实际裂纹长度进行校正，从而推测测定预测值，因此能够使测定预测值更接近实际检查时的检查者的测定值。并且，根据该测定预测值是否在修补基准以内来变更该检查时的测定预测值，因此能够按照实际的运用进行模拟。 
这样，考虑到了检查者的不同导致的测定误差或检查方法的不同导致的测定误差而推测测定预测值，因此能够提高模拟精度。另外，利用高精度地模拟的结果来计算修补成本等，从而能够高精度地确定可以将成本抑制到最小限度的修补基准。 
以上参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的构成并不限于该实施方式，也包含在不脱离本发明的主旨的范围中的设计变更等。 
例如，上述各种工序也可以如图1所示，利用大型计算机的终端或个人计算机等计算机，通过手工作业来执行，但也可以预先输入不得不依赖于人的判断的各种成本或成本计算式等，从而通过批处理等 自动地最终获得修补基准。 
另外，如果能够将上述裂纹进展预测装置与公司内LAN或因特网线路连接，从各种实验数据库或其他装置的数据库中得到数据，则效率更高。 
另外，在实施方式中将在高温环境下使用的燃气轮机部件等高温设备作为对象进行了说明，但本发明也可以应用于与通常的室温或低温环境下使用的结构体或部件相关的裂纹进展变化及对其检查员得到的结果的处理，这一点是不言自明的。 

Claims (7)

1.一种裂纹进展预测方法，包括：
相关信息生成工序，通过多个检查者或/和多种检查方法来测定在试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息；
裂纹长度推测工序，基于被检查体在检查时由检查者测定的裂纹长度和上述相关信息，推测在上述被检查体上产生的实际裂纹长度；以及
裂纹进展曲线推测工序，推测以在裂纹长度推测工序中推测出的裂纹长度为起点的上述被检查体的裂纹进展曲线。
2.根据权利要求1所述的裂纹进展预测方法，
上述裂纹进展曲线推测工序将决定裂纹产生寿命及裂纹进展速度的参数的一部分或者全部作为概率变量，应用蒙特卡罗法概率地预测上述裂纹进展曲线，其中，所述裂纹产生寿命及裂纹进展速度用于求出上述检查时以后的起动停止次数和裂纹长度之间的关系。
3.根据权利要求1或2所述的裂纹进展预测方法，
在上述相关信息生成工序中，按照每种上述检查方法或/和按照每个上述检查者的测定能力生成上述相关信息，
在上述裂纹长度推测工序中，利用与检查时应用的上述检查方法或/和检查时进行测定的检查者的测定能力对应的上述相关信息，推测上述实际裂纹长度。
4.一种裂纹进展预测方法，从使用开始时开始模拟被检查体的状态，从而预测在上述被检查体上产生的裂纹长度的时间序列变化，包括：
第一裂纹进展曲线推测工序，推测从上述被检查体使用开始时开始的裂纹进展曲线；
相关信息生成工序，通过多个检查者或多种检查方法测定在试验体上产生的裂纹长度，求出由该测定得到的数据与实际的裂纹状态之间的相关信息；
测定预测值计算工序，利用上述相关信息对在上述第一裂纹进展曲线推测工序中预测出的检查时的实际裂纹长度进行校正，由此计算出测定预测值；以及
实际裂纹长度变更工序，判断上述测定预测值是否在预先设定的修补基准以内，根据判断结果变更检查时的实际裂纹长度。
5.根据权利要求4所述的裂纹进展预测方法，
上述实际裂纹长度变更工序在上述检查时的测定预测值超过上述修补基准的情况下，视为该裂纹会被修补，将上述实际裂纹长度变更为零或较小的值。
6.根据权利要求4或5所述的裂纹进展预测方法，
包括第二裂纹进展曲线推测工序，在上述测定预测值在上述修补基准以内的情况下，推测以上述实际裂纹长度为起点的裂纹进展曲线。
7.根据权利要求6所述的裂纹进展预测方法，
上述第一裂纹进展曲线推测工序及上述第二裂纹进展曲线推测工序中的至少一个将决定裂纹产生寿命及裂纹进展速度的参数的一部分或者全部作为概率变量，应用蒙特卡罗法概率地预测上述裂纹进展曲线，其中，所述裂纹产生寿命及裂纹进展速度用于求出起动停止次数和裂纹长度之间的关系。
CN2008800111914A 2007-07-27 2008-07-24 裂纹进展预测方法 Active CN101652649B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP195453/2007 2007-07-27
JP2007195453A JP4202400B1 (ja) 2007-07-27 2007-07-27 き裂進展予測方法及びプログラム
PCT/JP2008/063237 WO2009017013A1 (ja) 2007-07-27 2008-07-24 き裂進展予測方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101652649A CN101652649A (zh) 2010-02-17
CN101652649B true CN101652649B (zh) 2012-01-11

Family

ID=40239550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800111914A Active CN101652649B (zh) 2007-07-27 2008-07-24 裂纹进展预测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8109150B2 (zh)
EP (2) EP2963406A1 (zh)
JP (1) JP4202400B1 (zh)
KR (1) KR101115277B1 (zh)
CN (1) CN101652649B (zh)
WO (1) WO2009017013A1 (zh)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8825414B2 (en) * 2010-07-14 2014-09-02 Baker Hughes Incorporated System and method for estimating remaining useful life of a downhole tool
ES2465999T3 (es) * 2011-09-29 2014-06-09 Abb Technology Ag Método y dispositivo para la detección de fisuras en un material metálico
US8505364B2 (en) 2011-11-04 2013-08-13 General Electric Company Systems and methods for use in monitoring operation of a rotating component
JP5507777B2 (ja) * 2012-02-02 2014-05-28 中国電力株式会社 亀裂進展推定方法、及び情報処理装置
PL2891875T3 (pl) 2012-08-31 2018-10-31 The Chugoku Electric Power Co., Inc. Sposób oceny postępu pęknięcia i urządzenie przetwarzające informacje
JP5567081B2 (ja) * 2012-08-31 2014-08-06 中国電力株式会社 亀裂進展推定方法、及び情報処理装置
FR2995080B1 (fr) * 2012-09-04 2015-10-23 Snecma Procede de determination en haute frequence du seuil de non-propagation de fissure par fatigue
US9280620B2 (en) 2012-10-16 2016-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for probabilistic fatigue crack life estimation
US9792555B2 (en) * 2013-01-04 2017-10-17 Siemens Energy, Inc. Probabilistic modeling and sizing of embedded flaws in ultrasonic nondestructive inspections for fatigue damage prognostics and structural integrity assessment
JP6037983B2 (ja) * 2013-02-22 2016-12-07 三菱重工業株式会社 き裂の開口挙動取得方法、き裂の開口挙動取得装置及びき裂の開口挙動取得プログラム
EP2808667A1 (de) * 2013-05-29 2014-12-03 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Abschätzung von Risslängenfortschritten
JPWO2015011791A1 (ja) * 2013-07-24 2017-03-02 株式会社日立製作所 異常検知評価システム
US9933353B2 (en) 2014-02-13 2018-04-03 Infosys Limited Method for assessing corroded pipeline defect growth from partial inspection data and devices thereof
JP6254033B2 (ja) * 2014-03-28 2017-12-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 寿命評価方法及び寿命評価装置
US10989640B2 (en) 2015-03-24 2021-04-27 Bell Helicopter Textron Inc. Method for defining threshold stress curves utilized in fatigue and damage tolerance analysis
US10094751B2 (en) * 2015-03-24 2018-10-09 Bell Helicopter Textron Inc. System and method for determining direct damage tolerance allowables
US10732085B2 (en) 2015-03-24 2020-08-04 Bell Helicopter Textron Inc. Notch treatment methods for flaw simulation
WO2016178736A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 Sikorsky Aircraft Corporation System and method for calculating remaining useful life of a component
US9841756B2 (en) 2015-05-27 2017-12-12 Siemens Energy, Inc. Scheduling inspections and predicting end-of-life for machine components
CN106814086B (zh) * 2016-12-07 2019-12-27 青岛海尔股份有限公司 内胆开裂分析方法
JP6979307B2 (ja) * 2017-08-30 2021-12-08 三菱パワー株式会社 亀裂評価基準策定方法、内部探傷検査による亀裂評価方法及び保守管理方法
JP6974984B2 (ja) * 2017-08-30 2021-12-01 三菱パワー株式会社 余寿命評価方法及び保守管理方法
CN110595908A (zh) * 2019-09-27 2019-12-20 上海交通大学 一种镍基合金焊接材料的高温失延开裂准原位测试方法
CN112464572B (zh) * 2020-12-10 2022-05-31 北京航空航天大学 一种传动轴加工性能评价及基于关键工艺的控制方法
CN113255173B (zh) * 2021-07-13 2021-09-28 中国科学院地质与地球物理研究所 页岩油气储层地质结构力学模型定量表征方法
CN113899746B (zh) * 2021-09-30 2024-05-17 江苏纹动测控科技有限公司 一种基于dic的钢结构疲劳裂纹扩展形态测量方法
CN114279842B (zh) * 2021-12-27 2023-07-14 中国科学院武汉岩土力学研究所 一种确定岩石裂纹起裂应力和损伤应力的方法及系统
CN114091313B (zh) * 2022-01-20 2022-04-29 山东高速集团有限公司 一种用于预测路面低温开裂裂缝长度的方法
JP7353536B1 (ja) 2022-03-14 2023-09-29 三菱電機株式会社 き裂の進展予測装置、き裂の検査システムおよびき裂の進展予測方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1411534A (zh) * 2000-12-21 2003-04-16 罗伯特-博希股份公司 检测流动介质流量的方法和装置
CN1818608A (zh) * 2005-02-07 2006-08-16 石油大学(北京) 一种计算岩石ⅱ型断裂韧性的方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS502593B1 (zh) * 1969-02-22 1975-01-28
US3908447A (en) * 1973-01-15 1975-09-30 Gen Electric Method of measuring article fatigue life
DE3314181A1 (de) * 1983-04-19 1984-10-25 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Verfahren zur ueberwachung der ermuedung von bauteilen, z.b. in kernkraftwerken
JP3230840B2 (ja) * 1992-06-10 2001-11-19 株式会社日立製作所 腐食環境センサー及び腐食環境制御装置
JP3186866B2 (ja) * 1992-11-20 2001-07-11 株式会社東芝 構造部材の劣化・損傷予測方法およびその予測装置
JPH09195795A (ja) 1996-01-16 1997-07-29 Hitachi Ltd ガスタービン静翼の余寿命評価方法およびその装置
EP1010114A1 (en) * 1996-11-27 2000-06-21 Sundstrand Corporation, Inc. Method of maintaining components subject to fatigue failure
JPH10160646A (ja) 1996-12-03 1998-06-19 Toshiba Corp 構造部材の疲労寿命予測方法
JP3020162B1 (ja) * 1998-12-17 2000-03-15 広島大学長 構造物の長期応力度モニタリングのための犠牲試験片及びその使用方法
JP2000304731A (ja) * 1999-04-16 2000-11-02 Ono Sokki Co Ltd 測定帯域外の音響特性推定方法
US6460012B1 (en) * 1999-09-16 2002-10-01 U.T. Battelle, Llc, Nonlinear structural crack growth monitoring
WO2001023725A1 (fr) * 1999-09-27 2001-04-05 Hitachi, Ltd. Systeme de gestion de duree de vie pour partie haute temperature de turbine a gaz
JP3652943B2 (ja) * 1999-11-29 2005-05-25 三菱重工業株式会社 金属材料の損傷評価方法及び装置
JP4464548B2 (ja) * 2000-11-17 2010-05-19 バブコック日立株式会社 金属部材の表面き裂深さ解析方法
AU2002255878A1 (en) * 2001-03-21 2002-10-08 Mirant International Asset Management And Marketing, Llc Pipeline inspection system
US20040073400A1 (en) 2002-10-11 2004-04-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Method for managing lifespans of high temperature gas turbine components and its implementation through computer program
FR2852418B1 (fr) * 2003-03-11 2005-09-09 Oxand Systeme et procede de realite virtuelle pour optimiser une inspection visuelle et une expertise d'une structure, notamment en genie civil
JP2005026250A (ja) 2003-06-30 2005-01-27 Toyota Motor Corp はんだ接合部の亀裂発生寿命予測方法及び装置
KR20050078071A (ko) 2004-01-30 2005-08-04 삼성전자주식회사 몬테카를로 시뮬레이션용 모델 파라미터 집합의 추출 방법
JP4378506B2 (ja) * 2004-07-09 2009-12-09 株式会社産学連携機構九州 疲労き裂成長曲線の推定法、推定プログラムおよび推定装置
US7162373B1 (en) * 2005-11-21 2007-01-09 General Electric Company Method and system for assessing life of cracked dovetail in turbine
JP4176777B2 (ja) 2006-03-23 2008-11-05 三菱重工業株式会社 ガスタービン高温部品のき裂進展予測方法及びこの方法を用いたき裂進展予測装置
JP4938695B2 (ja) * 2008-01-23 2012-05-23 富士通株式会社 き裂進展評価装置及びき裂進展評価方法
US7684936B2 (en) * 2008-05-07 2010-03-23 Simmonds Precision Products, Inc. Method, apparatus and computer program product for determining a future time of a component

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1411534A (zh) * 2000-12-21 2003-04-16 罗伯特-博希股份公司 检测流动介质流量的方法和装置
CN1818608A (zh) * 2005-02-07 2006-08-16 石油大学(北京) 一种计算岩石ⅱ型断裂韧性的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2000-304731A 2000.11.02
JP特开2002-156325A 2002.05.31
JP特开平10-160646A 1998.06.19

Also Published As

Publication number Publication date
US20100116062A1 (en) 2010-05-13
KR20090122977A (ko) 2009-12-01
CN101652649A (zh) 2010-02-17
US8109150B2 (en) 2012-02-07
EP2172761A1 (en) 2010-04-07
WO2009017013A1 (ja) 2009-02-05
JP2009031124A (ja) 2009-02-12
EP2172761A4 (en) 2015-02-25
JP4202400B1 (ja) 2008-12-24
KR101115277B1 (ko) 2012-03-09
EP2963406A1 (en) 2016-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101652649B (zh) 裂纹进展预测方法
RU2617720C2 (ru) Устройство и способ прогнозирования и оптимизации срока службы газовой турбины
JP4176777B2 (ja) ガスタービン高温部品のき裂進展予測方法及びこの方法を用いたき裂進展予測装置
US8505181B1 (en) Process for re-designing a distressed component used under thermal and structural loading
US6568254B2 (en) Method for monitoring the creep behavior of rotating components of a compressor stage or turbine stage
CN107667280B (zh) 机器部件的调度检查和预测寿命终止
Booysen et al. Fatigue life assessment of a low pressure steam turbine blade during transient resonant conditions using a probabilistic approach
Choi et al. A Bayesian approach for a damage growth model using sporadically measured and heterogeneous on-site data from a steam turbine
JP2008275466A (ja) 高温機器の寿命評価装置、高温機器の寿命評価方法およびプログラム
KR101097414B1 (ko) 배관진동 평가방법
Kuželka et al. Numerical simulations of fatigue crack growth in a steam turbine rotor blade groove
KR102077865B1 (ko) 저압터빈의 경년열화평가방법
JP2007225333A (ja) クリープ疲労損傷に関する金属組織による損傷評価方法
Chana et al. Disk crack detection and prognosis using non contact time of arrival sensors
Keller A practical approach to implementing linear elastic fracture mechanics in gas turbine rotor disk analyses
Sheng et al. HCF component tests on full-scale low pressure steam turbine end stage blades
Engels et al. Probabilistic Fracture Mechanics for Mature Service Frame Rotors
Keller et al. Managing Gas Turbine Combustion System Fuel Manifold Distress Through Ultrasonic Inspections and Calibrated Fracture Analyses
Park et al. Development of Compressor Blade Prognostics and Health Management for Large Gas Turbine Engine
Pryimak et al. The increase of energy and environmental efficiency and reliability of power equipment by comprehensive monitoring of its actual state
Sheng et al. Component fatigue test facilities for full-scale lp steam turbine end stage blades
JPH09250990A (ja) ガスタービン静翼の余寿命評価方法およびその装置
Khaziakhmetov et al. Concept for Monitoring Life Cycle of Basic Water-Power Equipment
deBeer et al. Power Turbine Remaining Life Assessment
UA86241C2 (uk) Спосіб визначення залишкового ресурсу металевих виробів

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEM LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI JUKOGIO KK

Effective date: 20150403

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150403

Address after: yokohama

Patentee after: Mitsubishi Hitachi Power System Ltd.

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Mit-subishi Heavy Industries Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Yokohama, Japan

Patentee after: Mitsubishi Power Co., Ltd

Address before: Yokohama, Japan

Patentee before: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder