核反應(yīng)堆壓力容器和一回路主管道是核電站核島的關(guān)鍵設(shè)備,其接管安全端的異種金屬焊接接頭是發(fā)生失效的薄弱環(huán)節(jié),對核電設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。目前,國內(nèi)外還沒有適用于核電接管安全端的專用缺陷評定方法,關(guān)于裂紋位置、管嘴幾何結(jié)構(gòu)和材料性能失配對其安全評定的影響也缺乏理解和研究。本文建立了AP1000核反應(yīng)堆壓力容器接管安全端的三維有限元模型,構(gòu)建與安全端裂紋位置、復(fù)雜結(jié)構(gòu)幾何及異種金屬焊接接頭區(qū)復(fù)雜材料相關(guān)的專用失效評定圖,分析裂紋位置、管嘴幾何和接頭材料性能失配對安全評定的影響。對位于接頭性能最薄弱處的界面裂紋,構(gòu)建了LBB評定圖,分析了外加載荷和材料韌性對LBB評定的影響。研究得到的主要結(jié)果如下： (1)含裂紋的安全端結(jié)構(gòu)的極限載荷主要由屈服強(qiáng)度最低的316L材料的塑性失效控制,裂紋位置對極限載荷的影響不大。當(dāng)裂紋位于接頭區(qū)不同位置時(shí),裂尖區(qū)材料性能的不同及其失配影響失效評定曲線；當(dāng)裂紋位置靠近管嘴時(shí),管嘴幾何結(jié)構(gòu)對裂紋的屏蔽作用,也使失效評定曲線上移。 (2)當(dāng)未穿透裂紋遠(yuǎn)離管嘴幾何變化處時(shí),接管安全端的失效評定曲線與簡化的直管的失效評定曲線相差不大；而當(dāng)裂紋靠近管嘴幾何變化處時(shí),簡...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
第1章 緒論
    1.1 課題背景和意義
    1.2 國內(nèi)外的研究發(fā)展和不足
        1.2.1 國內(nèi)外的研究發(fā)展
        1.2.2 存在的問題
    1.3 本文研究內(nèi)容和方法
第2章 裂紋位置對AP1000核電安全端失效評定圖的影響
    2.1 前言
    2.2 含缺陷結(jié)構(gòu)的安全評定方法
    2.3 含環(huán)向裂紋的接管安全端失效評定圖的構(gòu)建方法
        2.3.1 接管安全端的有限元建模
        2.3.2 接管安全端極限載荷的確定
        2.3.3 有限元計(jì)算的J積分值
        2.3.4 截?cái)嗑�的確定
    2.4 裂紋位置對失效評定圖的影響
        2.4.1 裂紋位置對極限載荷的影響
        2.4.2 裂紋位置對失效評定曲線的影響
    2.5 接管安全端與裂紋位置相關(guān)的失效評定圖的應(yīng)用
    2.6 小結(jié)
第3章 接管安全端幾何結(jié)構(gòu)對其失效評定曲線的影響
    3.1 前言
    3.2 管嘴幾何對未穿透裂紋失效評定圖的影響
        3.2.1 含未穿透裂紋的直管的極限載荷
        3.2.2 含未穿透裂紋的直管的J積分與失效評定曲線
    3.3 管嘴幾何對含穿透裂紋失效評定圖的影響
        3.3.1 含穿透裂紋結(jié)構(gòu)的極限載荷
        3.3.2 含穿透裂紋結(jié)構(gòu)的Je和J值
        3.3.3 含穿透裂紋的接管安全端與簡化直管的失效評定圖的比較
    3.4 小結(jié)
第4章 安全端異種金屬材料性能失配對失效評定曲線的影響
    4.1 前言
    4.2 接管安全端的均質(zhì)材料簡化
        4.2.1 極限載荷的確定
        4.2.2 J和Je的確定
        4.2.3 失效評定曲線的對比
    4.3 材料性能的失配對失效評定曲線的影響
        4.3.1 左邊母材性能改變對失效評定曲線的影響
        4.3.2 右邊母材性能改變對失效評定曲線的影響
    4.4 焊縫與堆焊層材料性能對失效評定曲線的影響
    4.5 小結(jié)
第5章 核電安全端異種金屬焊接接頭材料界面的破前漏評定分析
    5.1 前言
    5.2 先漏后爆(LBB)評定準(zhǔn)則簡介
        5.2.1 LBB基本概念
        5.2.2 裂紋的擴(kuò)展特性
        5.2.3 LBB的分析過程
    5.3 LBB評定圖的構(gòu)建
        5.3.1 韌帶失穩(wěn)線的確定
        5.3.2 臨界穿透裂紋尺寸的確定
        5.3.3 可檢測泄漏率的裂紋長度計(jì)算
        5.3.4 LBB評定圖的構(gòu)建
    5.4 外加彎矩載荷和材料J_R阻力曲線對LBB分析評定的影響
        5.4.1 外加彎矩載荷對LBB分析評定的影響
        5.4.2 材料J_R阻力曲線對LBB分析評定的影響
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3901884