支承间隙对辅助管道地震分析的影响

在对核电站辅助管道进行地震应力分析时,通常忽略管道与支承间的间隙,但对于非固定约束的支承,管道与支承间的间隙是客观存在的.通过对大亚湾核电站PTR335-3/4″管道在地震载荷下,考虑支承间隙和不考虑支承间隙时的计算结果进行对比分析,研究了支承间隙对辅助管道地震应力的影响.结果表明,在地震载荷下,支承间隙对管道的应力分布、极大值的位置及大小均有较大影响,因此,在对辅助管道进行地震应力分析时,应充分考虑支承间隙存在的影响.     

反应堆结构三维非线性抗冲击分析

建立三维非线性有限元模型,对反应堆结构进行抗冲击动力响应分析,克服了结构的间隙、接触、摩擦、阻尼、预紧、碰撞、流固耦合、连接刚度等非线性因素;对于吊篮与压力容器间的流固耦合作用,建立水动力质量矩阵,并采用ANSYS声单元验证其准确性;设置了三维的堆芯上下板,并建立了多组燃料组件模型,考虑其预紧、跳起、与围板的间隙及碰撞,并考虑水平与竖直方向的耦合,更加精确地模拟了反应堆结构动力响应;以3个方向的冲击加速度时程作为计算输入,得到了各部件的响应,为各部件应力分析及控制棒驱动线抗冲击试验提供输入。该方法为反应堆结构的三维动力响应分析提供借鉴。      

稳压器非线性支撑的HCLPF值计算方法研究

核电厂地震裕度评价(SMA)的关键之一是分析结构和部件的高置信度、低失效概率(HCLPF)值。本文先对概率易损性法、保守的确定性失效裕度法(CDFM)、试验法以及非线性瞬态分析法等几种HCLPF值计算方法进行介绍,然后以稳压器支撑模型为研究对象,通过非线性瞬态分析法和CDFM分析计算HCLPF值。结果表明2种结果有所差别,CDFM法较为保守,非线性瞬态分析方法更加准确,建议对稳压器等含非线性的结构与部件,应通过非线性瞬态分析法分析HCLPF值。     

核电厂主蒸汽管道阻尼减振与抗震分析

增设阻尼器是处理核电厂主蒸汽管道振动与地震冲击问题的主要方法。本文利用Sap2000软件建立核电厂主蒸汽管道的有限元模型,分析出了管道的固有频率、振型等动态特性。分析结果表明,平动是主要的影响振型。本文应用非线性动力时程分析计算蒸汽管道在33 Hz频率下的振动及地震响应,得到了管道加设阻尼器前后的振动位移和振动速度数据,并进行了比较,探讨了阻尼器在管道减振与抗震中的应用效果。结果表明,在不改变管道原有结构、不影响管道正常工作的前提下,安装液体黏滞阻尼器可以对主蒸汽管道产生减振与抗震的效果。     

反应堆堆顶和控制棒驱动机构整体抗震分析

通过建立反应堆堆顶和控制棒驱动机构(CRDM)的整体三维有限元简化抗震分析模型,对反应堆堆顶和CRDM进行了三维非线性抗震分析。该分析模型可真实反映CRDM顶部抗震支承板相互之间、抗震支承板与抗震支承环之间的碰撞作用,以及抗震拉杆的拉压非线性特性,进而获得堆顶和CRDM结构各位置的精确分析结果。通过分析,得到反应堆堆顶和CRDM各部位的载荷,可为部件的应力分析提供必要的地震载荷,为CRDM抗震鉴定试验提供加速度时程等输入数据。     

反应堆结构三维非线性抗震分析研究

对反应堆结构抗震分析软件进行研究,编制必要的接口程序和载荷组合及敏感性分析程序,将抗震分析中的商用软件、国外引进软件和编制的载荷组合及敏感性分析程序等组合成一个软件系统。对反应堆结构三维非线性抗震分析的建模技术和分析技术进行研究,对采用三维非线性时程法进行反应堆结构抗震分析的必要性和可行性进行研究。建立反应堆结构三维非线性模型,利用ANSYS软件采用时程法中的直接积分法完成了反应堆结构抗震分析计算,给出了应力分析评定所需的载荷和控制棒驱动机构抗震鉴定试验所需的加速度时程。     

蒸汽发生器非线性支承系统的抗震能力分析

计算核电厂设备的高置信度低失效概率(HCLPF)抗震能力是地震概率安全评价、地震裕度评价的一个重要步骤。以蒸汽发生器支承为研究对象,建立其详细的非线性有限单元模型,通过逐步增大地面运动水平,反复计算系统的响应,最后得到蒸汽发生器支承的抗震能力,并与通过确定性失效裕度法得到的HCLPF进行比较。结果表明,两者的计算结果差别较大。本文建议对于非线性较强的设备需采用非线性时程分析方法计算设备的HCLPF。     

反应堆堆内构件在地震加失水事故下的结构反应分析研究

对反应堆堆内构件进行地震加失水事故作用下详细的动力分析与评定,是核电厂设计规范和安全审查的要求.压水反应堆堆内构件具有较强的非线性,它的非线性体现在部件间存在的间隙和部件的变刚度结构.本文应用ANSYS程序中的时程分析法和模态叠加分析法解决带有间隙的梁之间的碰撞,以模型试验结果考核计算方法的可靠性.在此基础上建立堆内构件的有限元非线性计算模型,应用ANSYS程序进行求解,得出一些有重要意义的结论.     

空气中吊蓝结构的振动特性分析

由于反应堆吊蓝结构复杂，采用有限元法对其进行动力分析时，很难直接对结构的所有细节都作真实模拟。为此，根据吊蓝结构及动力分析的特点，对吊蓝结构的支承边界条件和局部复杂结构作了必要的简化，建立了两类简化模型。同时，计算了两个试验模型的振动特性。经对计算频率值与试验实测频率值的比较表明：本吊蓝支承边界条件及局部结构的简化方法是合理、可行的。     

基于统一几何建模的高保真物理-热工耦合方法研究及其在SPERT实验堆堆芯的计算应用

针对各类小型动力堆或实验堆开展物理-热工耦合模拟计算时,由于非规则几何结构的存在而带来物理-热工网格映射关系复杂且不可统一预置的问题,基于数值反应堆高保真物理计算程序NECP-X开展了基于统一几何建模的物理-热工耦合方法研究,基于中子学模型建立物理-热工耦合的映射关系,并结合NECP-X程序中的瞬态计算方法实现了特殊功率偏移实验（SPERT）实验堆堆芯的直接瞬态计算;计算了SPERT实验堆稳态算例并与蒙特卡罗程序的结果进行对比,在此基础上,对SPERT实验堆进行了瞬态计算分析并与实验值进行对比。结果表明,NECP-X程序中子学计算的特征值和棒功率分布计算结果具有较高的精度;基于统一几何建模的网格映射方法可以方便快捷地实现复杂几何压水堆的物理-热工耦合计算;与实验值相比,瞬态计算的总功率、反应性随时间的变化曲线具有较高的精度,并且可提供精细的功率及温度分布。