基于接地弹簧及配点法的系统动态特性分析

核电设备和部件的动态特性包括其固有频率和相应模态。对于动态特性受支承条件影响的核电设备,将之简化为带接地弹簧的质量一弹簧系统．并分析接地弹簧刚度的变化对该系统动态特性的影响。在此基础上,从带罚数的有限元配点法出发,推导接地弹簧的有限元等价形式,证明接地弹簧刚度与罚数的等价性,并由此等价性,阐明支承条件在施加设备边界条件过程中所起的作用。     

反应堆压力容器在典型过冷瞬态下的断裂力学分析

考虑反应堆压力容器在役期间可能发生的典型的过冷瞬态(大破口失水和小破口失水事故),针对不同的裂纹形式运用MSC Marc程序进行断裂力学分析,进而确定容器在哪种裂纹和哪种瞬态下最危险,分析中考虑了堆焊层对断裂分析的影响. 运用有限元法进行断裂力学分析结果与理论解进行比较,二者吻合较好.     

对ASME B&PV规范第Ⅲ卷NB-3200若干分析设计准则的研究

美国机械工程师协会(ASME)锅炉与压力容器规范(简称ASME BPV规范)第Ⅲ卷第1册NB分卷的分析法设计(NB-3200)为核承压部件的设计分析提供了评定准则。首先对核承压部件的失效模式、分析法设计的特点和概貌作了介绍;然后,针对NB-3200中的若干分析设计准则,给出了相应的技术背景,具体涉及安定与棘轮(NB-3222.2)、热应力棘轮(NB-3222.5)、简化弹塑性分析(NB-3228.3)、泊松比修正(NB-3227.6)和疲劳(NB-3222.4)。本文旨在通过对规范条款的剖析,以期帮助使用者更好地理解规范,进而做到对规范的合理使用。     

核一级承压设备分析法设计软件系统研究

根据实际工程中多年积累的核级承压设备力学分析、研究和核电厂的运行经验,结合实际的有限元分析软件,对前期的力学分析和评定工作进行方法上的归纳总结和分析推广,初步实现设计分析一体化,以求在今后新的核电厂核级承压设备的设计分析,比如百万级核电站的设计中,通过该软件系统,将多年积累的大量实际工程经验体现到新的工程设计中去,以提高设计分析的效率,缩短核级压力设备设计和建设周期.     

轻水堆环境影响疲劳相关问题的研讨

美国核管会（NRC）在其管理导则RG 1．207中明确要求新建轻水堆核电厂设计中须考虑环境影响疲劳（Environmental Assisted Fatigue,EAF）问题。目前,我国新建核电厂在部件疲劳评价时尚未考虑EAF的影响。对环境影响疲劳的发展概况、疲劳裂纹和疲劳寿命的定义、ASME 设计疲劳曲线、现有ASME疲劳设计方法的保守性、美国环境影响疲劳设计方法等方面作了探讨,同时根据NUREG／CR 6909中Fen表达式,给出了典型材料在温度、溶解氧浓度和硫含量确定的情况下,Fen与应变速率的关系曲线。通过对以上相关问题的归纳和总结,以期加深业界对核电厂环境影响疲劳问题和现有ASME疲劳设计方法的认识。     

恰西玛核电站蒸汽发生器下部模拟体的地震响应分析和试验

完成了恰西玛核电站(CHASNUPP)蒸汽发生器下部模拟体的地震响应分析和试验。下部模拟体由管板、441根U形棒(模拟U形管)、9根拉杆、管束套筒、下筒体以及下筒体和管束套筒间的一些定位螺栓所组成。分析和试验数据表明蒸汽发生器下部模拟体的刚性比纯管束模拟体大,下部模拟体在地震条件下以系统运动的形式出现。另外,下部模拟体的固有基频高于管束而低于下筒体的对应值,整体频率分量占绝对优势而局部频率分量不明显。试验数据和有限元的分析结果符合得很好,验证了数学模型的有效性。     

核级承压设备密封结构的有限元分析

在AP1000反应堆系统中,很多设备具有承压的功能,其密封性能直接关系到系统能否正常运行,因而密封失效是较之弹塑性失效、疲劳失效等更为基本的失效形式。在ASME规范中采用的密封结构设计方法是华脱尔斯法,此方法采用了一些保守的经验和假设,无法对密封结构处的变形和应力进行细致的计算。本文采用ANSYS有限元分析软件对核承压设备典型的密封结构进行了建模计算,提出了在有限元模型中螺栓预紧力和垫片的等效处理方法,能够对密封结构处垫片的回弹量、法兰的变形及应力分布进行预测。模型分析了采用华脱尔斯法进行密封设计时的设计余量,得到了垫片回弹量与设备内压之间的关系,对于核级承压设备密封结构的设计具有一定的借鉴意义。     

假想堆芯熔化严重事故下反应堆压力容器完整性的研究进展与建议

堆芯熔化严重事故下保证反应堆压力容器完整性非常重要,高温蠕变失效是堆芯熔化严重事故下反应堆压力容器的主要失效模式。本文介绍了近年来在假想堆芯熔化严重事故下国内外反应堆压力容器高温蠕变行为的研究进展及现状,着重阐述了在材料高温蠕变试验、缩比模型试验和数值模拟等方面取得的成果,以及国内在RPV结构完整性高温蠕变行为研究方面的最新成果,指出了目前研究中存在的问题并提出开展多轴拉伸试验、三维耦合效应的温度场分析和缩比模型试验等研究方向。     

从核设备设计提升核电安全性的基本思考

针对日本福岛核事故发生及演化,提出从核设备设计方面加强核电设计安全性的思考,重点阐述了从建立先进核电标准体系、采用先进设计分析方法、形成完整试验验证体系及合理考虑"超设计基准事件"和加强核安全文化建设等方面提升核安全的重要性,对从事核电设计人员给予启示。     

特殊机械密封结构的密封特性分析

使用MSC.Marc软件对国内某核电站改造项目中使用的特殊机械密封结构进行了有限元分析,对其密封特性有了新的了解.同时将计算结果作为后续应力分析和疲劳分析的边界条件,节省了试验或实际操作的成本.