安注箱在试验工况下的应力计算和应力评定

基于CPR1000安注箱的结构和材料,对其结构和材料进行了改进设计。通过将容器、裙座和水按照它们各自的材料特性进行建模和分网,将容器和水通过接触算法粘结在一起,通过接触算法把容器和裙座接触在一起。通过施加试验工况下的各种载荷于安注箱,进行安注箱在试验工况下的三维有限元分析和应力计算及其应力评定,以便初步验证改进设计的合理性,为开发新型安注箱提供设计和改进的理论依据,也为其他核岛主设备的三维实体应力计算和应力评定提供参考和借鉴。     

CPR1000核电厂核岛安注箱预留孔洞引入

安注箱为预埋的质保Q1级、核安全二级设备,如因交货延迟不能及时引入,将严重制约核岛施工进展,造成总关键路径延长。通过采用预留孔洞引入方案,能有效缓解安注箱交货延迟的影响。以CPR1000核电厂核岛安注箱引入工程为例,简要介绍预留孔洞引入方案、施工方法和适用范围,供同类型核电厂类似问题参考。     

行业

<正>上海电气实现第三代核电技术国产化突破由上海电气承制的全球首台AP1000国产化主设备——三门核电1号机组安注箱,6月12日在上海电气电站设备有限公司电站辅机厂顺利发运,标志着我国第三代核电技术设备国产化实现了零的突破。这是我国第三代商业核电站国产化和自主设计取得的又一重大成果。     

火箭炮发射箱可靠性分析及轻量化设计

将结构可靠性理论与有限元法相结合,建立了火箭炮发射箱箱体的响应面随机有限元模型,并对箱体进行了刚强度可靠性分析和结构参数敏感度计算。以发射箱箱体质量最小为目标函数,以对发射箱箱体刚强度可靠度敏感性最高的3个参数为设计变量,以燃气流冲击作用下箱体刚强度可靠度为约束条件,对发射箱箱体进行优化设计。优化结果表明:在满足可靠度的条件下,发射箱箱体质量减小了12%。     

销齿副齿轮弯曲强度可靠性概率有限元计算

借助于有限元分析软件ANSYS9.0中的Monto-Carlo模拟方法对销齿副齿轮进行了弯曲强度可靠性概率有限元计算。以最大弯曲等效正应力为随机输出参数,得出了最大等效正应力大于指定值的概率、随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值、确定概率时的等效正应力、最大等效正应力柱状图、输出参数相对于最重要输入参数的散点图以及输入参数与输出参数之间的相关系数。为销齿副齿轮及同类零件的可靠性设计提供了可靠的理论依据和可行的方法。     

高温高压考验回路高压安注箱应力分析

高压安注箱是高温高压水考验回路的关键设备之一,其是用于保存去离子水并在压力降到阈值时将去离子水提供给考验装置。文中介绍了高压安注箱的结构、材料及各种材料的化学成分,详细描述了高压安注箱的应力评定准则、计算模型与边界条件,对箱体在设计工况、正常工况、紧急工况和试验工况下进行了应力分析和评定。通过计算分析,高压安注箱在满足相关技术文件及标准时,在上述四种工况下力学性能符合RCC-M的要求。     

机床主轴刚度可靠性概率有限元分析

借助于有限元分析软件ANSYS10.0中的Monto-Carlo模拟方法.对机床主轴进行了刚度可靠性概率有限元计算.以最大弯曲变形为随机输出参数.得出了最大弯曲变形小于指定值的概率、随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值、确定概率时的变形、最大弯曲变形柱状图以及输出参数相对于最重要输入参数的散点图.为机床主轴及同类零件的可靠性设计提供了可靠理论依据和可行的方法.     

三代压水堆核电站核二级低压安注泵用 机械密封研制

总结了一种新型研制的压水堆核电站核二级低压安注泵用机械密封的技术特点,从设计输入、条件分析、方案选型等方面进行了详细的介绍,并利用有限元分析对端面状态进行了分析与优化设计。研究表明,合理选型和设置密封参数,可以实现在该泵的各类事故特殊工况下执行预期功能。     

基于ANSYS的板栅连铸机动模主轴可靠性分析

为研究蓄电池板栅连铸机动模主轴的可靠性,运用有限元分析软件ANSYS的PDS模块对动模主轴进行可靠性分析。基于动模主轴受力分析,利用ANSYS对动模主轴建立有限元模型,以动模主轴多种设计参数作为随机输入变量,选用蒙特卡洛模拟技术,得到各随机输出参数灵敏度图及相应数据,分析了各参数对动模主轴强度与变形的影响。为动模主轴可靠性分析提供一种有效方法,为进一步板栅连铸机优化设计提供理论依据,有助于先进设备的国产化。     

无缝气瓶多心凹底底型的设计

针对管制无缝气瓶凹底的设计,传统的三心凹底底型在过渡段外表面轮廓线是直线,球壳部分是等厚的球壳。将过渡段原来的直线过渡改为内外两个圆弧过渡,球壳部分设计为厚度变化的球壳,设计出多心凹底底型;运用正交设计方法,定义与设计了多心凹底底型的设计参数;用有限元分析确定各个参数对多圆心凹底底型应力的影响。结果表明,多心凹底气瓶的应力集中程度可以大幅度降低,最低应力集中系数接近于1.1,这对多心凹底气瓶底型设计和加工具有一定的参考价值。     

固体火箭发动机壳体的随机有限元分析

利用二阶矩法推导出圆柱壳和椭球壳基于弹性失效设计准则的中径公式的可靠度指标计算公式,并将其应用于某型号固体火箭发动机壳体的算例中.同时,利用Ansys软件建立该固体火箭发动机壳体有限元模型,在确定性有限元分析的基础上,对其进行随机有限元分析,求出结构的可靠度.分析表明,以材料的力学性能参数、壳体的几何参数为随机变量的固体火箭发动机壳体的可靠性设计是科学和必要的.最后,对输出的功能函数进行灵敏度分析,为结构参数的优化设计提供参考.     

安注箱氮气对IRWST注射工况的影响分析

本文主要分析安注箱排空后，其内部氮气注射对IRWST注射管路的影响。文章采用三维两相流瞬态分析方法（VOF）对安注箱注入后氮气流动的情况进行了仿真。分析表明以往布置下，安注流体无法完全排出管内气体，但通过工程改进，可有效消除气栓影响，消除了工程风险，本文将对以上现象进行详细分析。     

基于模态灵敏度的柴油机传动箱结构改进设计

传动箱是柴油机上用于包络传动机构的壳类部件,在评价柴油机整机刚度的模态试验过程中,整机的多个低阶模态振型均显示为传动箱局部模态,进而发现传动箱对柴油机整机刚度的影响较大。基于上述实际问题,在利用试验模态法验证传动箱有限元模型有效的基础上,通过对该柴油机传动箱结构进行模态计算,分析了其动态特性,并进一步以传动箱一阶模态的频率和最大模态变形为响应指标,以传动箱宽度等七种主要结构参数为设计变量进行了灵敏度分析,结果表明传动箱壁厚是影响其刚度的关键因素。然后从传动箱壁厚角度提出了10种传动箱结构改进设计方案,并以模态频率和结构质量变化等指标对比分析得到改进方案4(传动箱壁厚增量为0.5mm)为最优设计方案。研究表明:传动箱壁厚参数是影响传动箱结构刚度的关键因素,而传动箱结构刚度对柴油机整机刚度的影响较大,文中将灵敏度分析、模态试验、数值模拟相结合的方法对于类似壳类零件具有一定的借鉴意义。     

基于模态优化的动车组蓄电池箱结构可靠性分析

为了改善动车组蓄电池箱的结构性能,将模态优化与可靠性理论相结合进行动车组蓄电池箱结构可靠性分析。首先建立动车组蓄电池箱的有限元仿真模型,利用ANSYS软件对蓄电池箱进行模态分析。然后根据模态分析结果,对蓄电池箱一阶频率进行板件厚度的灵敏度分析,选取6个板件的厚度作为设计变量,利用响应面模型对蓄电池箱进行一阶模态优化。最后根据优化结果,以蓄电池箱一阶频率小于车体自振频率为可靠性评定指标,使用蒙特卡罗法对优化后的蓄电池箱进行结构可靠性分析。结果表明,优化后蓄电池箱一阶频率减小,不与车体发生共振的概率为98.64%。     

高转速下薄壁球壳应力应变分析

在球转子外面嵌套一个厚度为1～2mm的球壳,使延期解除保险时间为球壳转正时间与球转子转正时间之和,可以延长球转子最小解除保险时间。球壳上开有一圆弧形槽,在高转速下,开槽处与其保险件离心销相互作用,可能使球壳开槽处产生变形,从而影响球壳的解除保险运动。针对这一情况,利用有限元仿真软件ansys／ls—dyna对球壳的解除保险运动过程进行仿真,分析球壳开槽处应力应变。结果表明,球壳开槽处根部有微小变形,但并不影响球壳的解除保险运动过程。     

厚壁不锈钢筒体冷卷制造技术

介绍了厚壁不锈钢筒体冷卷制造技术,通过分析找到确定筒体卷制所需的重要参数,并将其成功运用于核岛设备安注箱的制造,为后续类似筒体的制造累积了经验。     

大型核电机组轴承箱表面涂漆的研究

介绍了在AP1000核电机组轴承箱表面涂漆的最新研究成果。     

加筋球壳结构稳定性及其优化研究

采用非弹性理论修正与有限元计算相结合的方法,进行加筋球壳结构的稳定性分析,得到加筋球壳结构的实际失稳压力;并通过改变球壳厚度、加强筋尺寸、加强筋布置形式等讨论球壳厚度、加强形式对加筋球壳结构稳定性的影响;同时考虑加筋球壳结构其他力学性能要求,进行加筋球壳结构的稳定性优化设计,给出加筋球壳结构合理的设计形式。研究表明,球壳厚度、加强形式对加筋球壳结构的稳定性有较大影响,增加球壳厚度、减小加强筋跨距可有效提高其实际失稳压力,改善其稳定性。     

拖拉机后桥半轴壳模糊可靠性稳健优化设计

为合理设计拖拉机后驱动桥半轴壳,提高其可靠性和稳健性,减小设计质量,文中以东方红40型拖拉机后驱动桥半轴壳为研究对象,通过UG建立其三维模型,然后导入ANSYS Workbench中进行有限元分析,得出危险截面和危险工况,进而建立半轴壳多目标模糊可靠性稳健优化设计模型。通过编写遗传算法程序对模型进行求解,得到了半轴壳的最佳设计参数,与原设计相比,其质量减少20.54%,灵敏性减小33.08%。采用ANSYS Workbench对设计后的半轴壳强度进行验证,其最大应力为272 MPa,仍小于材料的许用应力。采用液压疲劳试验机得到其后备系数为6.2,满足国家标准要求。     

大开孔球壳径向内伸接管的补强设计方法

本文运用薄壳简单边界效应理论对接管(半无限长圆柱壳)及其内伸段(短圆柱壳)相连接的球壳进行了解析的应力分析,并按ASME压力容器应力分类法及设计准则,制作了内伸长度为(dt)～(1/2)/2、开孔率为0.5～0.7设计曲线五张。有限元计算证实了其可靠性、探讨了内伸长度、圆角等影响。并与平齐结构和PVRC法作比较。