模塊式小型堆主泵接管應(yīng)力分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、核能是人類歷史上的一項(xiàng)重大的發(fā)現(xiàn)，核能的利用和發(fā)展加快了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，滿足了發(fā)展對(duì)能源的需要。由于核電站事故危害的嚴(yán)重性，核安全和核能和平利用已經(jīng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的話題。因此，確保核電能源的發(fā)展和使用，可以優(yōu)化我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，落實(shí)可持續(xù)發(fā)展道路的戰(zhàn)略要求，同時(shí)對(duì)增強(qiáng)國(guó)家綜合國(guó)力，具有非常重大的意義。
　　反應(yīng)堆壓力容器事故引發(fā)的核安全問題日益增多，主泵接管與壓力容器筒體連接部位是反應(yīng)堆壓力容器的薄弱環(huán)節(jié)，也是評(píng)價(jià)其安全性的關(guān)

2、鍵部位。所以，在研究反應(yīng)堆壓力容器的安全問題時(shí)必須對(duì)主泵接管與簡(jiǎn)體相接觸位置的應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行重點(diǎn)分析和研究，從而保障核電站壓力容器在服役期間安全可靠的運(yùn)行。
　　主泵接管是核電站壓力容器與主泵之間連接紐帶，從而形成一個(gè)完整的回路。在核電站的主要作用是輸送流體和熱量。主泵接管與簡(jiǎn)體連接處的開孔削弱了壓力容器簡(jiǎn)體壁的強(qiáng)度和剛度，還會(huì)在開孔孔口周圍發(fā)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，其峰值應(yīng)力甚至高達(dá)壓力容器薄膜應(yīng)力的10倍以上。在開孔部位周圍還要受到

3、壓力、螺栓力、自重、彈簧力、接管載荷和運(yùn)行基準(zhǔn)地震(OBE)等主要的設(shè)計(jì)機(jī)械載荷，這使得開孔區(qū)域附近應(yīng)力分布規(guī)律相當(dāng)復(fù)雜，對(duì)模塊式小型堆主泵接管進(jìn)行應(yīng)力分析和安全評(píng)定是具有重要意義的。
　　目前，ANSYS軟件在壓力容器應(yīng)力分析和設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛且技術(shù)較為成熟，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)取得了良好的實(shí)踐效果，但是在核電站應(yīng)力分析和設(shè)計(jì)中，其應(yīng)用仍處于起步階段。本文先對(duì)模塊式小型堆基于第一類基準(zhǔn)工況進(jìn)行了力學(xué)分析，運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)模塊式小型堆主

4、泵接管進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行應(yīng)力線性化處理，然后根據(jù)RCC-M規(guī)范中的0級(jí)準(zhǔn)則對(duì)其進(jìn)行安全評(píng)定，最后將ANSYS與workbench進(jìn)行了相互比較，分析了兩種方法在建模、劃分網(wǎng)格和分析計(jì)算時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)。并將計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，分析誤差表明兩個(gè)結(jié)果之間的誤差在容許范圍以內(nèi)。為第五章引入workbench研究主泵接管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了分析基礎(chǔ)。通過對(duì)主泵接管進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低了最大等效應(yīng)力值，減小模型尺寸和重量，節(jié)省了原材料。不僅提高