核能设施地震动模拟中目标反应谱与功率谱转换方法探讨

针对核能设施地震动模拟中合成人工地震动功率谱包络的要求,比较由反应谱计算功率谱的几种常用方法,并分析各方法中相关参数对结果的影响。此外,采用拟合小阻尼反应谱生成人工时程并取各时程功率谱平均值的方法,可得到与反应谱相对应的功率谱。以AP1000和RG1.60的反应谱及其对应的目标功率谱为分析对象,考察由反应谱计算功率谱各种方法的计算精度,并着重对Kaul方法的适用性进行分析。最后给出核能设施地震动模拟时,获得足够精度功率谱的相关建议。     

同时满足反应谱匹配和功率谱密度包络要求的人工时程生成算法

人工时程是核电站反应堆厂房楼层反应谱计算的关键输入数据.采用单组人工时程分析法不仅需要匹配目标反应谱,而且要满足功率谱密度的包络要求.本文提出同时满足目标反应谱匹配和功率谱密度包络要求的人工时程生成算法.该方法在分别与目标反应谱和功率谱密度对应的有效频率带宽内调整傅立叶幅值谱,并通过迭代达到要求.数值算例表明,该算法得到的人工时程在对目标反应谱拟合精度较高的同时,满足对功率谱密度的包络要求.     

匹配设计反应谱的目标功率谱密度的确定方法

美国核管会标准审查大纲（SRP）3.7.1节要求，核电厂结构、系统和部件（SSCs）抗震设计时程需同时满足包络设计反应谱和匹配设计反应谱的目标功率谱密度（PSD）的要求。本文结合2014版SRP 3.7.1，对匹配设计反应谱的目标PSD的确定方法进行介绍，并根据其算法编写相应的计算程序，通过算例分析对程序结果进行验证。结果表明:计算所得RG1.60谱、美国中东部和西部基岩厂址谱的目标PSD与SRP 3.7.1结果具有较好的一致性，且基于本文所得目标PSD和三角级数叠加法所构造的加速度时程反应谱与设计反应谱匹配良好。本文所给出的目标PSD的确定方法可为核电厂抗震设计时程的PSD检验提供重要依据，且采用本文方法生成目标PSD，设计时程的PSD检验仅需包络该目标PSD的70%。      

包络目标功率谱的人工地震动合成方法研究

提出了一种同时拟合目标反应谱并包络目标功率谱的人工地震动合成方法。针对每一个反应谱控制频率:首先在时域内叠加增量窄带时程,使得人工地震动的反应谱与目标值相等;其次在不改变其反应谱的前提下,在时域内对人工地震动进行调整以实现对目标功率谱的包络。计算实例表明,该方法所合成的人工地震动不仅具有较高的对目标反应谱的拟合精度,而且其平均功率谱也包络了目标功率谱。     

抗震分析中关于反应谱与功率谱密度函数之间关系的解析

地震运动作用在结构物基础上的反应分析,常规采用确定论方法来求解,如时程法、反应谱方法等.在理论上处理是十分方便的,但往往不能反映真实情况.为此还需要采用非确定论方法作为补充分析,如应用随机振动中的功率谱密度统计方法作为一种补充分析方法,以提高分析结果的可靠性.采用随机过程中穿越阈值次数的概率统计问题作为出发点,求得地震...     

用于窄带叠加人工时程模拟的一种窄带构造算法

提出一种窄带构造算法,用于同时满足反应谱和功率谱匹配要求的窄带叠加人工地震波模拟。新型窄带基于正态分布函数和三角函数构造,在具有局部窄带性质的同时,保证窄带两边迅速衰减,同时带宽可以控制。在使用新型窄带叠加包络反应谱的基础上,使用幅频局部微调算法匹配功率谱密度。数值算例表明,该方法得到的人工地震时程对目标反应谱拟合精度较高,且能满足对目标功率谱密度的包络要求。     

拟合目标反应谱的高精度人工加速度时程生成算法及应用

加速度时程是核电厂结构和部件开展抗震分析和试验的重要输入。本文基于改进的窄带时程构造形式,综合应用频域法和时域法,提出一种拟合目标反应谱的高精度人工加速度时程生成算法,通过RG1.60标准反应谱和两个复杂度不同的楼层反应谱拟合测试以验证算法的有效性和稳健性。结果表明：对目标反应谱的拟合相对偏差最大不超过10%;迭代次数少,拟合收敛性好。本文提出的算法可生成高精度的符合法规要求的人工加速度时程,对于核电工程抗震设计具有重要的应用价值。     

拟合峰值位移与目标反应谱的人造地震动

提出了一种以绝对加速度反应谱和峰值位移为目标合成人造地震动时程的方法.该方法首先利用传统的频域内调整傅立叶幅值谱的方法生成以给定峰值加速度APG反应谱ST(ω,ζ)和强度包线为目标的初始加速度时程a(t);然后利用在时域内叠加窄带时程的方法来进一步调整a(t)以使其峰值位移DpG逼近目标峰值位移DTPG,并且提高对目标反应谱的拟合精度.算例分析结果表明,该算法所得结果具有非常高的拟合精度.     

核电厂设备抗震设计标准功率谱密度的生成方法

对于核电厂设备抗震设计的输入地震波,通常要求其同时包络目标反应谱（RRS）和标准功率谱密度（PSD）,然而目前国内外对标准PSD缺少统一的算法。在美国核管会标准审查大纲（SRP）3.7.1建议的标准PSD生成方法基础上,优化了迭代过程,提出了一个改进的标准PSD合成方法,并在2个核电设备RRS算例上实现了该方法。结果显示改进的标准PSD生成方法与RRS匹配程度较高,同时计算快速、简便,收敛精度与基于随机振动理论方法计算的结果相似,此法可以作为核电厂设备抗震设计输入人工地震波的标准PSD检验依据。      

核设备抗震鉴定试验中功率谱密度检验方法分析评估

为满足核设备抗震鉴定试验中输入运动的功率谱密度(PSD)要求,基于对规范背景和目标PSD算法的调研以及典型算例的对比分析,对PSD的检验方法进行分析评估。结果表明,检验PSD最为直观的方法即对比输入运动PSD与目标PSD;根据各类目标PSD算法的结果精度、保守性及其规范依据,推荐使用2014版美国核管理委员会标准审查大纲(SRP)3.7.1节附录B中人工合成时程的方式来计算目标PSD:虽然该算法通常适用于核电厂的厂址设计反应谱,但对于设备抗震鉴定反应谱,仅需将人工合成时程的目标反应谱替换为鉴定反应谱即可;采用本文推荐方法计算目标PSD时,设备抗震鉴定输入运动的PSD检验应与SRP 3.7.1保持一致,即在0.3 Hz到目标反应谱的最高截断频率范围内包络目标PSD的70%。     

核电厂放射性监测系统仿真软件设计

本文较详细地介绍了在核电厂培训模拟器上建立放射性监测系统的软件设计工作。简述了ＲＮＳ仿真的建模工作，以及按照软件工程学原则，自顶向下设计结构化的仿真计算软件的过程，并具体介绍了该程序模块与模拟器主仿真软件的关系以及实现该程序模拟实时仿真运行的方法。     

核电厂楼层谱抗震计算的场地模型及其影响分析

结合结构-地基动力相互作用数值分析的最新发展,在集总参数场地动力简化模型的框架内,提出了一种便于非均质场地条件采用的核电站厂房时频域动力分析的新模式。该模式利用谐响应法求解场地真实频域动阻抗曲线,利用混合变量模型保证频域动刚度的时域无损转换,实现楼层谱的全时域计算。最后,以某百万千万级核电站反应堆厂房的抗震分析为例,开展均质与非均质场地条件下动刚度及上部结构楼层谱计算的对比研究,验证了该分析方法的精度与应用效果。计算结果表明,比较均质场地条件,水平成层非均质场地条件下竖直方向楼层谱峰值有较大幅度改变,必须在核电抗震安全评价中加以重视。     

核电站凝汽器仿真模型研究

凝汽器是核电站汽轮发电机组的主要设备之一,采用仿真手段研究核电站凝汽器的运行特性对于优化设计和运行、提高运行的安全性和经济性具有实际意义。本文以核电站中普遍采用的表面式单流程对分制凝汽器为研究对象,运用分布式热动力学的建模思想,考虑不凝结气体（空气）对换热特性的影响,建立了凝汽器的动态数学模型。通过仿真计算,得到不同控制参数阶跃情况下凝汽器的动态响应,仿真结果与实验结果符合良好,表明所建立的仿真模型正确、合理。     

核电厂控制室的设计

核电厂控制室设计的目标是通过人机接口的改善,提高核电厂的安全性和可用性,降低建造和维护等费用。本文应用人因工程方法。论述了控制室的设计,以改善人机接口。     

巴基斯坦恰希玛核电厂设计

介绍了恰希玛核电厂的安全性、可靠性和特殊性,以及应用的法规、规范和标准。     

基于PSASP自定义模型的核电机组动态响应仿真

根据压水堆核电厂物理过程的热工水力学分析和能量转化与传递规律,在电力系统分析综合程序(PSASP)中建立了适用于核电厂内部动态和电力系统暂态稳定计算的压水堆核电厂的集总参数模型.仿真分析了核电机组的功率调节特性,包括自稳定性、自调节性和功率调节系统作用下的功率阶跃和线性升降特性等.结果表明,由于负温度效应,压水堆具有自稳定性和自调节性,可承受一定的外部干扰和至少10%P<,n>的功率阶跃;在功率调节系统作用下,核电机组的功率调节速率可达到5%P<,n>/min,能满足电网调峰的要求.     

辽宁红沿河核电厂核仪表系统设计

对辽宁红沿河核电厂一期工程核仪表系统(RPN)设计工作进行介绍,内容涉及系统功能、系统结构和设备功能划分、关键技术参数的计算分析和试验验证、设备信号接口等设计重点内容。所设计的核电站投入商业运行证明系统设计工作取得了成功。     

核电厂设计分析的管理要求

依据中国《新建核电厂设计中几个重要问题的技术政策》与《核动力厂设计安全规定》的有关规定，论述了设计分析在设计过程控制中的地位与作用，阐明了新政策与新标准对设计分析的新要求，推荐了可借鉴的设计分析管理程序的基本内容，并在管理的操作层次、体系层次与文化层次讨论了强化设计分析管理的几个重要问题。     

模块式高温气冷堆核电站设计特点

模块式高温气冷堆具有安全、灵活、可靠、经济性好的优点,受到核技术先进国家的重视。本文着重介绍了美国新近推出的模块式高温气冷堆核电站的设计特点和安全特性。     

非能动安全型核电站仪控系统验证仿真平台设计与开发

针对非能动安全型核电站数字化仪控系统的功能特点,采用高效的技术方案及方式,运用先进的接口通信技术,结合验证仿真平台模型的"切割"要求,建立了合理的平台运行结构,全面模拟了仪控系统的数据采集、顺序控制、汽机控制、功率控制及安全保护等功能,成功实现了对被测仪控系统软件及硬件的验证。