矿井提升机钢丝绳的粘弹性研究

以纤维芯钢丝绳为对象，研究其粘弹性力学性能。首先，从理论上推导钢丝绳单向拉伸时的拉力一位移关系，确定钢丝绳变形的时间相依性；然后，在应力松弛试验的基础上，建立钢丝绳的粘弹性力学模型，试验结果和分析表明，该模型能较好地描述钢丝绳在单轴拉伸过程中的应力松弛现象。纤维芯钢丝绳广泛用于矿井提升机中，在考虑钢丝绳的粘弹性性能后，提升机的卷筒所受的周向压力会随时间变化，卷筒的屈曲失效分析应该考虑这种效应。     

压水反应堆下腔室流动特性数值模拟分析

压水反应堆冷却剂在下腔室内的流动间接影响着堆芯功率分布的变化,为了掌握某新型反应堆下腔室设计的内部冷却剂流动特性并获取重要的流动参数数据,采用ANSYS WORKBENCH建立了下腔室原型结构的三维全尺寸计算模型,利用计算流体力学程序CFX对冷却剂在下腔室内的流动过程进行了数值模拟,获得了最佳估算流量条件下的下腔室内部流场和压力场分布,以及下腔室出口区域的流量分配以及典型结构的压降。计算结果表明该反应堆下腔室的冷却剂出口流量整体分配均匀,但呈现从中心区域到边缘区域的缓慢衰减;内部冷却剂流动导致的最大压力出现在四个径向支承块位置;下腔室内部典型结构的流动阻力大小依次为二次支承组件,均流板和堆芯支承下板。     

对断裂阻力曲线测量方法中钝化线的探讨

裂纹尖端钝化线的定义对于延性金属材料断裂韧性测量有重要影响,从裂纹尖端应力场的力学模型出发分析了钝化线的来源,比较了目前较为通用的测量标准E1820和GB21143-2007对于钝化线的定义,最后结合实例评价了这两种测量方法中钝化线定义的合理性。     

核级管道中环向贯穿裂纹的断裂韧性计算研究

裂纹稳定性分析是破前漏技术(LBB)的关键问题之一。在工程设计中,失效评定图法(FAD)广泛应用于管道的临界裂纹长度计算。文章以某核电厂主蒸汽管道材料SA335为研究对象,结合有限元方法与材料损伤模型模拟了SA355管道中环向贯穿裂纹的断裂过程,并得到其断裂韧性K_(IC)。计算结果发现,通过紧凑拉伸试样测量的K_(IC)低估了管道裂纹的断裂韧性,使得评定点坐标K_r容易落在评定曲线包络的区域之外,进而得到较为保守的临界裂纹长度。采用文中推荐的计算方法,可以合理并有效地评价核级管道中贯穿裂纹的裂纹稳定性。     

含缺陷韧性金属材料的失效评估研究

以韧性较好的核电站用结构钢S355为研究对象,进行了紧凑拉伸试样的断裂韧性试验,试验中发现随着拉力的增大,裂尖塑性垮塌代替了裂纹扩展,且失效载荷对应有限的塑性屈服范围。随后采用Gurson模型模拟了该试样受拉伸载荷时的失效过程,计算结果表明,该模型能较好地模拟裂纹尖端的塑性垮塌现象。最后结合试验结果和有限元模拟结果,建立了1条适用于S355钢的通用失效评估曲线,并确定了塑性失效载荷与裂纹长度之间的对应关系。     

含内表面裂纹核级管道的初始塑性失效分析

我国在役和新建的大部分核电厂在主管道上应用了破前漏技术,针对该技术ASME采用净截面屈服准则对完全塑性断裂进行缺陷评定,大量研究表明,净截面屈服准则高估了结构的承载能力。本文采用有限元方法模拟了含内表面裂纹的核级管道在内压作用下的变形过程,并利用裂纹前沿J积分随内压变化的曲线特征确定了含裂纹管道的初始塑性失效载荷。随后,将初始失效载荷的计算值与ASME规范定义的理论值相比较,结果表明理论解高估了结构的承载能力。最后,评价了ASME-BPVC-XI规范中A级使用限制对应的允许薄膜应力的适用性。