放射性物质运输容器的跌落冲击分析方法

在放射性物质的运输过程中,安全问题至关重要。放射性物质运输审查过程中,运输容器能承受跌落冲击分析是非常重要的内容。本文采用LS-DYNA显式瞬态分析软件,对放射性物质运输容器的跌落冲击分析方法进行了研究。分别考虑了三种跌落方式:水平跌落、垂直跌落和倾斜跌落。针对分析结果,提出了一种按照ASME疲劳相关规范对放射性物质容器进行冲击应力评定的方法。根据该方法,可判断放射性物质运输容器是否满足强度设计的要求。通过分析,该放射性物质运输容器能满足强度设计的要求。     

乏燃料转运设备跌落冲击数值模拟研究

乏燃料转运设备核电厂内运输跌落分析是整体结构安全分析中最严苛的工况,为了解决设备跌落的动力学冲击分析评价问题,使用有限元分析模拟软件LS-DYNA对乏燃料转运设备进行数值模拟,针对典型乏燃料转运设备的跌落进行建模,并结合实际厂址条件,跌落的接触地面采用Holmquist-Johnson-Cook（HJC）模型,通过模拟计算,获得设备加速度曲线和关键位置形变量,研究结果表明:在结合厂内实际地面条件的情况下,贮存套筒变形量受跌落角度影响很大,在贮存运输过冲中应避免设备竖直姿态的跌落。本文的分析评价方法可以为乏燃料转运设备的自主化设计提供技术支持和理论依据。      

新燃料元件运输容器跌落试验的有限元分析

新燃料元件运输容器使用了多种非金属材料来实现减振、防火等功能。本文利用ANSYS/LS-DYNA程序进行运输容器1.2 m自由下落试验的有限元分析。首先,根据材料力学试验数据确定金属材料以及非金属材料的材料模型和材料常数。其次,建立规模恰当的有限元模型,设置接触边界条件,确定适用于非金属材料的沙漏参数。最终,完成多种跌落角度自由下落试验的有限元分析,确定1.2 m自由下落试验的试验方案。计算结果表明,设计的新燃料元件运输容器满足美国机械工程师协会(ASME)规范BPVC-III的强度要求。     

YG-1型运输容器跌落分析与结构优化

利用ANSYS/LS-DYNA程序进行了YG-1型运输容器9 m动态压碎试验的显示动力学分析。根据材料力学试验确定金属材料和非金属材料各项参数,建立合理的有限元模型进行模拟。初步计算结果表明,箱盖上的角钢结构不利于碰撞能量的吸收,导致燃料元件应力过大,不满足ASME规范BPVC-Ⅲ的强度要求。经过对容器防撞结构的重新设计,最终使YG-1型运输容器设计满足ASME规范强度要求。     

核电厂设备闸门外压极限承载特性研究

采用有限元分析方法对设备闸门外压极限承载特性进行研究。在ANSYS程序中建立参数化计算模型,通过非线性屈曲分析得到设备闸门封头的外压极限载荷。计算结果与经验公式结果相近,验证了有限元分析方法的可靠有效性。对影响外压极限承载特性的设计参数进行了敏感性研究,总结出其影响变化规律。优化设计示例表明该研究方法具有实用性,可为设备闸门的结构设计提供优化方案。     

核电厂设备闸门外压极限承载特性研究

The ultimate bearing characteristics of the equipment hatch under the external pressure was studied by the finite element analysis method. The parametric calculation model was established in ANSYS, and the external pressure ultimate load of the equipment gate head was obtained by nonlinear buckling analysis. The calculated results were similar to those of the empirical formula, which verified the reliability and effectiveness of the finite element analysis method. The sensitivity of the design parameters affecting the ultimate bearing characteristics of the external pressure was studied, and the changing law of the influence was summarized. The example of the optimization design showed the practicability of the research method and could provide the optimization scheme for the structural design of the equipment hatch.     

反应堆压力容器强度可靠性分析

应用ANSYS有限元程序,采用蒙特卡洛法中的直接抽样法和拉丁方抽样法、响应面法中的中心指数设计抽样法和Box-Behnken矩阵抽样法完成反应堆压力容器强度可靠性分析,给出指定输入条件下压力容器强度的可靠度。结果表明,对压力容器母材可靠度的影响程度由大到小依次为内压、母材许用应力和母材弹性模量;对主螺栓可靠度的影响程度由大到小依次为螺栓材料许用应力、螺栓预紧力和内压。     

设备闸门起吊支架的极限载荷特性研究

设备闸门起吊支架失稳发生在恒载荷和可变载荷共同作用的情况下,其极限承载力计算结果的准确性对设备闸门设计性能有重要影响。工程计算中原有不区分载荷类型直接求解特征值的计算方法导致结果过度保守。本文在原算法采用有限元分析软件ANSYS进行屈曲分析的基础上,将不应被特征值放大的载荷加以区别,将特征值作为目标函数,经优化迭代求得合理极限载荷,并在迭代过程中引入修正系数以加快收敛速度。通过非线性分析验证了改进后工程计算方法的准确性,找到了一种适用于工程计算的设备闸门起吊支架极限载荷计算方法。     

基于ANSYS的核电厂安全壳结构非线性有限元分析

对核电厂预应力混凝土安全壳结构进行了内压作用下的非线性有限元分析.详细介绍了ANSYS中的混凝土单元SOLID65及混凝土材料的本构关系,并对非线性求解过程中影响收敛的因素进行了分析;同时,以福清核电厂5、6号机组内层安全壳为工程实例进行有限元计算.结果表明,15 m至30 m标高范围内的径向位移大于其他高度的径向位移,标高25 m左右径向位移最大;内压加至0.42MPa,模型结构仍处于受压状态,满足使用要求.分析表明,福清核电厂5、6号机组安全壳结构在设计内压作用下是安全的,可为安全壳整体性试验提供参考.     

用于快堆非能动停堆系统的磁性连接对的设计优化与完整性综合评价

按照ASME规范要求,完成了用于快堆非能动停堆系统的磁性连接对的设计;对工况进行了分析,总结出了磁性连接对在正常运行工况下的载荷,并利用大型有限元分析软件ANSYS对连接对进行计算,得到正常运行工况下的应力值。按照ASME规范,对磁性连接对在正常运行工况下进行了应力强度分析和评定及疲劳评定。结果显示,磁性连接对在正常运行工况下的一次和二次应力强度及疲劳评定均满足ASME规范的要求。     

核电站核级承压设备设计分析专用程序系统研究

本程序系统研究是以ANSYS软件为开发主体,建立了用于核级承压设备力学分析的材料数据库、瞬态热工参数库、参数化模型库,编制了应力分析评定程序,实现了程序系统与CAD软件的数据接口,以确保输入数据的正确性和缩短计算分析的周期同时研究和开发了反应堆压力容器密封分析专用程序和特殊构件传热分析程序,并与 ANSYS软件连接,以弥补专用分析程序在前后处理方面的不足