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

1、核能是人類歷史上的一項重大的發(fā)現(xiàn)，核能的利用和發(fā)展加快了社會和經(jīng)濟的發(fā)展，滿足了發(fā)展對能源的需要。由于核電站事故危害的嚴重性，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)化我國能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，落實可持續(xù)發(fā)展道路的戰(zhàn)略要求，同時對增強國家綜合國力，具有非常重大的意義。
　　反應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堆壓力容器的薄弱環(huán)節(jié)，也是評價其安全性的關(guān)

2、鍵部位。所以，在研究反應堆壓力容器的安全問題時必須對主泵接管與簡體相接觸位置的應力分布規(guī)律進行重點分析和研究，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。主泵接管與簡體連接處的開孔削弱了壓力容器簡體壁的強度和剛度，還會在開孔孔口周圍發(fā)生應力集中現(xiàn)象，其峰值應力甚至高達壓力容器薄膜應力的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、接管載荷和運行基準地震(OBE)等主要的設(shè)計機械載荷，這使得開孔區(qū)域附近應力分布規(guī)律相當復雜，對模塊式小型堆主泵接管進行應力分析和安全評定是具有重要意義的。
　　目前，ANSYS軟件在壓力容器應力分析和設(shè)計中應用廣泛且技術(shù)較為成熟，在國內(nèi)外已經(jīng)取得了良好的實踐效果，但是在核電站應力分析和設(shè)計中，其應用仍處于起步階段。本文先對模塊式小型堆基于第一類基準工況進行了力學分析，運用ANSYS軟件對模塊式小型堆主

4、泵接管進行數(shù)值模擬計算，將計算結(jié)果進行應力線性化處理，然后根據(jù)RCC-M規(guī)范中的0級準則對其進行安全評定，最后將ANSYS與workbench進行了相互比較，分析了兩種方法在建模、劃分網(wǎng)格和分析計算時的優(yōu)缺點。并將計算結(jié)果進行比較，分析誤差表明兩個結(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)計奠定了分析基礎(chǔ)。通過對主泵接管進行優(yōu)化設(shè)計，降低了最大等效應力值，減小模型尺寸和重量，節(jié)省了原材料。不僅提高