核電站主管道防甩擊新型限制件研發(fā)與分析.pdf

1、在設(shè)計核電站時，必須對主管道作假想性的破裂分析，為了防止管道破裂后的甩擊對核電站的關(guān)鍵設(shè)施、系統(tǒng)以及相應(yīng)的土建結(jié)構(gòu)造成無法挽回的損傷，必須設(shè)置甩擊限制件限制破裂后管道的甩動。由于西方發(fā)達國家長期壟斷著核電站的建設(shè)市場，我國使用的甩擊限制件主要依靠進口。研究新型的甩擊限制件，對實現(xiàn)我國核電站自主建設(shè)，保障核電站的安全，減小核電站建設(shè)費用，都具有重要的意義。
　　空心微珠/1199Al復(fù)合材料是一種具有高強度、高吸能能力的緩沖吸能材料

2、。利用這種泡沫鋁制作成填充管結(jié)構(gòu)，其承載、吸能能力進一步提高，可以用于作為核電站主管道的甩擊限制件。此外，鼓型橡膠護舷是一種空心的橡膠圈結(jié)構(gòu)，在壓縮時由于發(fā)生鼓型變形而具有良好的吸能能力。因此，橡膠圈結(jié)構(gòu)具有作為新型主管道甩擊限制件的潛力。本文采用簡化分析與數(shù)值模擬的方法，對新型甩擊限制件進行設(shè)計和分析。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）基于ABAQUS有限元分析軟件建立泡沫鋁填充管以及橡膠圈有限元模型，模擬軸向壓縮試驗。數(shù)值模

3、擬結(jié)果與試驗結(jié)果以及有限元理論吻合較好，驗證了有限元模型的可靠性。
　?。?）通過對比不同徑厚比、截面形狀、套管材料與加載速率對泡沫鋁填充管吸能效率的影響，給出了設(shè)計甩擊限制件時泡沫鋁填充管的最優(yōu)參數(shù)。
　?。?）通過對比厚徑比、厚高比對橡膠圈名義應(yīng)力-應(yīng)變曲線的影響，找出名義應(yīng)力-應(yīng)變與厚徑比、厚高比的關(guān)系。研究了雙重橡膠圈、高硬度橡膠對名義應(yīng)力的提升作用，給出提升橡膠圈結(jié)構(gòu)的承載能力的方法。結(jié)果表明，橡膠圈結(jié)構(gòu)承載力不夠