本文關(guān)鍵詞：CAP1400核電波動管冷彎工藝研究

  更多相關(guān)文章： 數(shù)值模擬 冷彎 工藝優(yōu)化 CAP1400 波動管

【摘要】：CAP1400核電技術(shù)是我國在吸收AP1000基礎(chǔ)上經(jīng)過再創(chuàng)新,研究開發(fā)的具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代核電技術(shù)。CAP1400核電波動管作為核電機組冷凝器上的關(guān)鍵部件,其彎曲工藝的好壞將直接關(guān)系到整個機組的安全運行,影響到CAP1400核電技術(shù)的推廣與應(yīng)用。因此開展核電波動管冷彎成形的基本理論和仿真技術(shù)研究,對現(xiàn)場實際波動管的冷彎加工具有重要的指導(dǎo)意義和參考價值。針對核電波動管的冷彎過程,本文從理論分析和數(shù)值模擬分析兩方面入手:首先,進行了波動管冷彎成形過程的理論分析,建立了波動管成形最小壁厚、最大壁厚、回彈角和冷彎力矩的理論計算公式,并給出了彎曲成形質(zhì)量的評定標(biāo)準(zhǔn)。第二,針對某企業(yè)核電波動管的原始彎曲工藝,基于MSC.MARC建立了波動管冷彎三維非線性仿真模型,通過模擬結(jié)果與理論計算結(jié)果的對比分析,驗證了所建立的冷彎模型在預(yù)測冷彎結(jié)果上的準(zhǔn)確性。仿真結(jié)果還表明采用原始彎曲工藝所成形的波動管,其質(zhì)量不能滿足產(chǎn)品要求。第三,針對原彎曲工藝的不足,提出了管坯壁厚參數(shù)設(shè)計工藝優(yōu)化方案和波動管冷彎模具工藝優(yōu)化方案。壁厚參數(shù)設(shè)計優(yōu)化方案運用反變形原理,通過合理優(yōu)化管坯壁厚,解決了成形波動管壁厚變化率不達標(biāo)問題;冷彎模具工藝優(yōu)化方案以彎曲曲率半徑不變?yōu)槟繕?biāo),通過添加輔助壓模,解決了成形波動管頸縮、橢圓度過大和應(yīng)力過于集中問題,并得到了冷彎過程壓模距離、旋轉(zhuǎn)模旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響規(guī)律,對生產(chǎn)實際具有重要的指導(dǎo)作用。最后,基于Visual Basic平臺,結(jié)合MARC二次開發(fā)技術(shù),建立了波動管冷彎參數(shù)化設(shè)計仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對各規(guī)格型號波動管進行理論分析、數(shù)值建模、仿真計算和結(jié)果處理,能有效縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期,提高仿真的可靠性,具有很好的實際應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)值模擬 冷彎 工藝優(yōu)化 CAP1400 波動管
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM623.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 引言11-13
• 1.1.1 CAP1400核電技術(shù)概述11-12
• 1.1.2 核電產(chǎn)業(yè)中的管材質(zhì)量要求概述12-13
• 1.2 管材彎曲工藝研究國內(nèi)外現(xiàn)狀13-15
• 1.3 核電管彎曲工藝研究的國內(nèi)外現(xiàn)狀15-16
• 1.4 目前核電管材彎曲存在的問題16
• 1.5 本課題的來源、研究內(nèi)容及采取的研究方法16-19
• 1.5.1 課題來源16-17
• 1.5.2 課題研究內(nèi)容和采取的方法17-19
• 第2章 管材冷彎成形理論研究和計算19-34
• 2.1 冷彎成形過程基本假設(shè)19
• 2.2 成形過程理論研究和計算19-30
• 2.2.1 成形加載卸載過程分析19-20
• 2.2.2 中性層變化理論研究20-21
• 2.2.3 成形應(yīng)力應(yīng)變分析21-24
• 2.2.4 壁厚變化理論研究和計算24-27
• 2.2.5 彎曲回彈角度理論研究和計算27-29
• 2.2.6 彎曲彎矩計算29-30
• 2.3 彎曲成形質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)30-33
• 2.3.1 管壁厚度質(zhì)量評定30-31
• 2.3.2 橫截面變化質(zhì)量評定31-32
• 2.3.3 頸縮質(zhì)量評定32
• 2.3.4 回彈角質(zhì)量評定32-33
• 2.3.5 彎曲的其他評定33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 CAP1400波動管冷彎模型建立及彎曲仿真34-53
• 3.1 CAP1400波動管冷彎模具及彎曲過程介紹34-36
• 3.1.1 CAP1400波動管冷彎模具介紹34-35
• 3.1.2 冷彎過程介紹35-36
• 3.2 有限元建模36-38
• 3.2.1 幾何建模與網(wǎng)格生成36
• 3.2.2 材料定義36-37
• 3.2.3 邊界條件設(shè)定37-38
• 3.2.4 接觸體設(shè)定38
• 3.3 冷彎數(shù)值仿真結(jié)果分析38-50
• 3.3.1 壁厚變化分析38-41
• 3.3.2 橢圓度及頸縮分析41-46
• 3.3.3 回彈角度分析46
• 3.3.4 殘余應(yīng)力分析46-49
• 3.3.5 應(yīng)變分析49-50
• 3.4 理論解析與仿真結(jié)果對比分析50-51
• 3.4.1 冷彎回彈角度對比分析50-51
• 3.4.2 冷彎力矩對比分析51
• 3.4.3 冷彎壁厚對比分析51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第4章 CAP1400波動管冷彎工藝優(yōu)化53-73
• 4.1 引言53
• 4.2 管坯壁厚參數(shù)設(shè)計工藝優(yōu)化53-61
• 4.2.1 管坯壁厚參數(shù)設(shè)計工藝優(yōu)化理論基礎(chǔ)53
• 4.2.2 成形波動管質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)53-54
• 4.2.3 工藝優(yōu)化方案仿真建模54
• 4.2.4 壁厚變化量對壁厚的影響54-56
• 4.2.5 壁厚變化量對橢圓度和頸縮的影響56
• 4.2.6 壁厚變化量對最終應(yīng)力的影響56-58
• 4.2.7 壁厚變化量對最終應(yīng)變的影響58-60
• 4.2.8 成形質(zhì)量缺陷位置的確定60
• 4.2.9 工藝優(yōu)化方案的最終結(jié)論60-61
• 4.3 波動管冷彎模具工藝優(yōu)化61-72
• 4.3.1 冷彎模具工藝優(yōu)化理論基礎(chǔ)61-62
• 4.3.2 模具優(yōu)化方案設(shè)計和最終優(yōu)化方案確定62-65
• 4.3.3 最終模具優(yōu)化方案仿真建模65
• 4.3.4 最終模具優(yōu)化方案成形波動管質(zhì)量評定65-70
• 4.3.5 方案其他各變量對成形質(zhì)量影響規(guī)律分析70-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 第5章 CAP1400波動管冷彎參數(shù)化設(shè)計仿真系統(tǒng)73-80
• 5.1 引言73
• 5.2 參數(shù)化設(shè)計仿真系統(tǒng)結(jié)構(gòu)73-74
• 5.3 產(chǎn)品參數(shù)設(shè)置模塊74-75
• 5.4 理論分析計算模塊75-76
• 5.5 有限元仿真參數(shù)化設(shè)計模塊76-79
• 5.6 本章小結(jié)79-80
• 結(jié)論80-82
• 參考文獻82-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果85-86
• 致謝86-87
• 作者簡介87

【參考文獻】

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本文編號：568117