【摘要】：在核電站的運(yùn)行過(guò)程中,蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管需承受自重、內(nèi)壓、熱膨脹、地震和管道載荷。為了保證反應(yīng)堆安全正常運(yùn)行,必須確保蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管的完整性。本文遵循ASME第三卷的要求,利用有限元法進(jìn)行了進(jìn)口接管的靜力分析研究。首先,參照某類(lèi)蒸汽發(fā)生器的設(shè)計(jì)規(guī)范書(shū),整理了設(shè)計(jì)基本載荷、管道載荷等參數(shù)以及不同工況的載荷組合,得到蒸汽發(fā)生器應(yīng)力分析的技術(shù)要求。其次,利用Pro/E軟件建立接管的三維實(shí)體模型,得到進(jìn)口接管的全模型,同時(shí)對(duì)模型其他地方進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化。再次,利用專業(yè)化的網(wǎng)格劃分軟件HyperMesh對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行六面體網(wǎng)格劃分,以得到規(guī)整的六面體網(wǎng)格,討論了分塊的策略和網(wǎng)格尺寸控制等網(wǎng)格劃分方法,從而得到較為規(guī)整的六面體網(wǎng)格以及合理的精度。在有限元分析前處理的載荷施加部分,考慮了集中力載荷的施加方法,利用組合優(yōu)化的辦法尋找出最不利的集中力載荷組合。在邊界條件部分,討論了幾種可能的邊界條件,并確定出使應(yīng)力最大的邊界條件,以此邊界條件的計(jì)算結(jié)果作為與相關(guān)規(guī)范對(duì)比的標(biāo)準(zhǔn)。然后,在穩(wěn)態(tài)靜力分析中,按照ASME法規(guī)和技術(shù)規(guī)范書(shū)的要求,詳細(xì)地對(duì)蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管進(jìn)行設(shè)計(jì)工況、正常工況(A級(jí)工況)、異常工況(B級(jí)工況)、危急工況(C級(jí)工況)、事故工況(D級(jí)工況)等幾種工況下的有限元分析計(jì)算,得到進(jìn)口接管的應(yīng)力分布云圖、最大應(yīng)力值,考核接管的薄膜應(yīng)力、薄膜加彎曲應(yīng)力等應(yīng)力的大小和水平,按照ASME規(guī)范的應(yīng)力限值對(duì)進(jìn)口接管的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)定,以判斷進(jìn)口接管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足規(guī)范要求。最后,將本文所得到的三維計(jì)算結(jié)果與二維模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。論文取得了下列研究成果:1、通過(guò)有限元計(jì)算結(jié)果得到了詳細(xì)的應(yīng)力分布規(guī)律,可以看出在本次評(píng)定的這幾種工況下,最大應(yīng)力均出現(xiàn)在下封頭與進(jìn)口接管連接的部位。該區(qū)域結(jié)構(gòu)不連續(xù),易發(fā)生應(yīng)力集中,是蒸汽發(fā)生器的薄弱部位。2、對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力線性化后處理,設(shè)定應(yīng)力線性化路徑,根據(jù)ASME規(guī)范中應(yīng)力限值的對(duì)各個(gè)工況的應(yīng)力值進(jìn)行評(píng)定,評(píng)定結(jié)果表明下封頭進(jìn)口接管一次應(yīng)力均滿足ASME規(guī)范的強(qiáng)度要求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM623
【圖文】：

第２章設(shè)備簡(jiǎn)介及技術(shù)參數(shù)逡逑第２章設(shè)備簡(jiǎn)介及技術(shù)參數(shù)逡逑２．１設(shè)備簡(jiǎn)介逡逑蒸汽發(fā)生器是核島關(guān)鍵設(shè)備之一［１９］。蒸汽發(fā)生器的一次側(cè)為反應(yīng)堆冷卻劑壓的一部分，整體構(gòu)成分隔一、二回路的屏障。所以，蒸汽發(fā)生器的可靠性對(duì)于核行的安全性有著十分重要的意義。逡逑２．１．１進(jìn)口接管結(jié)構(gòu)逡逑蒸汽發(fā)生器的水室封頭、管板和管束形成了反應(yīng)堆冷卻劑的主要壓力邊界。冷卻劑經(jīng)熱段接管進(jìn)入水室封頭進(jìn)口腔室，隨后進(jìn)入管板底部的Ｕ形管，經(jīng)Ｕ下從出口腔室出來(lái)，通過(guò)出口接管流出蒸汽發(fā)生器進(jìn)入主泵。兩臺(tái)倒置的反應(yīng)堆泵與蒸汽發(fā)生器一次側(cè)出口接管直接連接，由蒸汽發(fā)生器支撐。圖２．１為蒸汽發(fā)室封頭結(jié)構(gòu)局剖圖，其中左側(cè)為進(jìn)口接管音Ｊ面圖。

第３章進(jìn)口接管的有限元結(jié)構(gòu)模型逡逑第３章進(jìn)口接管的有限元結(jié)構(gòu)模的幾何模型建立逡逑圖紙結(jié)構(gòu)逡逑形下封頭分為進(jìn)口腔室和出口腔室，進(jìn)口接管位于下經(jīng)過(guò)半球形下封頭腔室球心，即進(jìn)口接管為徑向接管中心線夾角為３８°邋，進(jìn)口腔室側(cè)的進(jìn)口接管只有一個(gè)，將隔板和進(jìn)口接管平分，即進(jìn)口腔室關(guān)于此平面左模型簡(jiǎn)化逡逑對(duì)蒸汽發(fā)生器進(jìn)口接管進(jìn)行應(yīng)力分析和評(píng)定，建模選取下封頭進(jìn)口腔室部分（包含進(jìn)口接管）作為研。邐一 ？逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2733589