反应堆压力容器接管嘴内隅角应力强度因子计算研究

本文针对反应堆压力容器接管嘴内隅角,采用含真实裂纹的三维有限元法对温度与压力作用下应力强度因子的计算进行了研究。以某工程压力容器接管嘴内隅角为例,用含真实裂纹的三维有限元法和目前使用的简化工程算法对压力与热载荷作用下的接管嘴内隅角应力强度因子进行了计算,并对两种方法的计算结果进行对比分析。结果表明:当简化工程算法得到的应力强度因子接近规范限值时,应对热载荷引起的应力强度因子进行详细有限元计算,以规避简化工程算法的不保守性给压力容器带来的快速断裂风险。     

最佳自增强下厚壁圆筒表面轴向裂纹研究

基于有限元软件ANSYS分析了厚壁圆筒的最佳自增强压力.计算了在相应工作压力下自增强圆筒内表面轴向裂纹Ι型应力强度因子.考虑了裂纹的几何形状、深度等影响因素,对圆筒内外两侧同时存在裂纹的情况进行了研究.结果表明:最佳自增强压力随工作压力而变化;自增强后应力强度因子的减少量随裂纹加深而降低;外部裂纹可使内裂纹应力强度因子降低1%左右.     

核电蒸汽发生器接管嘴外表面裂纹应力强度因子计算

核电蒸汽发生器（SG）接管嘴处由于其结构的特殊性,易在制造及服役过程中产生缺陷。为评价该处缺陷的安全性,需要工程可用的应力强度因子解。本文以核电SG接管嘴外表面裂纹为研究对象,采用有限元方法（FEM）及RSE-M规范计算获得了不同方向及尺寸裂纹在内压、弯矩和温度载荷下的等效应力强度因子值,并分析了不同载荷作用下等效应力强度因子在裂纹前沿的分布规律。将计算结果与RSE-M规范的直管应力强度因子解进行比较,发现RSE-M规范的直管应力强度因子计算方法可保守地应用于SG接管嘴处裂纹,并且随着裂纹深度的增加保守度增大。为实现SG接管嘴处缺陷安全的准确评价,基于有限元计算和RSE-M影响系数法给出了适用于SG接管嘴外表面裂纹的应力强度因子计算方法,该方法可以为SG的设计与维护提供指导。      

两裂纹在核管道中应力强度因子的相互影响研究

随着核电站的老化,核管道安全评估变得更为重要。以往核管道的损伤容限评定通常只考虑单一裂纹问题,或只局限于研究一个主裂纹的问题,或主要集中于考虑两个裂纹满足何条件时,二者方可合并为一个裂纹的问题,对多裂纹情况下应力强度因子变化规律的研究较粗糙。在理论与方法方面,多裂纹问题一直是断裂力学不够完善的部分。本文以核管道的内表面裂纹为对象,采用有限元法分析核管道两个裂纹情况下的应力强度因子,得到其随裂纹间距、裂纹长度、裂纹深度变化的规律。又两个裂纹的现象为多裂纹现象中最基本的情况,即本研究工作可为存在多裂纹的核管道的安全评估提供方法依据。     

中低温固化环氧树脂配方体系研究方法探讨

介绍了中低温固化环氧树脂配方体系的研究方法.该方法适用于具有特殊要求的大预应力湿法缠绕成型的碳纤维复合材料薄壁内衬筒体工件.从碳纤维复合材料设计指标如复合材料横向拉伸、纤维体积含量等出发,理论推导了树脂基体的断裂延伸率和拉伸强度,并对方法研究中的难点进行分析,提出配方研制中应考虑的原则和研制思路,重点介绍配方体系化学流变工艺适用性预测方法和固化工艺制度的制订方法.     

管道弯管区裂纹的断裂力学参数KJ计算研究

弯管作为核电站管系中重要的组成部分,其压力边界的完整性直接影响到核电站的可靠运行。因此,对含缺陷的弯管区进行相应的分析来评价其是否满足安全性要求很有必要。分析评价用到的主要断裂力学参数是应力强度因子K和J积分。针对管道弯管区断裂力学计算中最为关键的复杂的有限元网格模型,本文提出了一种程序化、分块化的快速的三维建模流程,并给出了其在内压和弯矩作用下的应力强度因子K和J积分计算分析的实例。研究表明,分块化的建模思想可以较为快速地解决管道弯管区断裂力学计算中复杂的建模问题,也可以为建立其他含裂纹的结构有限元模型并进行断裂力学参数KJ计算积累经验。     

压力容器开孔接管处表面斜裂纹应力强度因子数值分析

通过在裂纹前沿设置奇异单元,建立了圆筒形压力容器开孔接管处表面斜裂纹断裂力学有限元分析模型;运用可视化编程语言VB编制了压力容器开孔接管处表面斜裂纹应力强度因子参数化分析软件,实现了与有限元分析软件ANSYS的连接与调用;根据内压作用时多种几何参数情况下应力强度因子的计算值,绘制了裂纹前沿应力强度因子随裂纹相对深度、裂纹对应弧度、支管与主管直径比及裂纹倾斜角的变化曲线。     

控制棒驱动机构上部Ω焊缝堆焊修复结构完整性分析

针对核电厂控制棒驱动机构（CRDM）上部Ω焊缝堆焊修复（WOR）技术,采用数值模拟方法进行了修复结构完整性评估。根据堆焊修复参数制定二维轴对称高斯热源等效输入,并采用ANSYS程序的单元生死技术模拟焊接过程,得到了结构的焊接残余应力。考虑电厂运行的全部瞬态,计算了结构的瞬态应力,并开展了疲劳分析。结合焊接残余应力分析和瞬态应力分析的结果,开展了断裂力学分析。结果表明,WOR结构的疲劳结果、应力强度因子及裂纹扩展等方面均能满足相应的规范要求。      

核容器接管内壁角裂纹应力强度因子计算试验(英文)

接管是核压力容器的一种重要结构形式,在内压作用下接管内壁角裂纹应力强度因子K_1是规范要求的对该部位作断裂评定的重要依据。用改进的1/4边中节点三维20节点等参奇异元和位移法计算了球接管内壁角裂纹的应力强度因子K_1及其变化分布规律,分析了K_1与裂纹及结构的几何参数关系。所得结果和三维光弹性冻结切片法试验分析结果十分吻合。进一步计算分析了柱接管内壁角裂纹应力强度因子K_1及其与裂纹和结构几何参数关系。在计算分析的基础上所得出的计算核压力容器接管内壁角裂纹在内压作用下的应力强度因子K_1的近似公式简单而又偏保守,且为三维光弹试验所证实,可供工程参考使用。     

焊接残余应力对PWR压力容器脆断的影响

通过分析综合有关焊接残余应力的试验和理论计算以及脆断评定资料,讨论了 PWR 压力容器安全评定中应采用的焊接残余应力值的大小;同时还给出了计算表面裂纹弹性应力强度因子的方法。