【摘要】：隨著全球環(huán)境污染的加重,清潔能源的使用越來越被世界各國人民重視,核電技術發(fā)電作為清潔能源之一,已在許多國家發(fā)電工程中占有重要地位,世界科學家們也從未間斷過對核電技術的研究工作。2011年3月日本福島核電事故的發(fā)生促使核電研究者加快了對核電研究的步伐。目前國際上主流核電以第三代核電反應堆為主,但第四代核電反應堆正在積極推進中,如超高溫氣冷堆系統(tǒng)、超臨界水冷堆、氣冷快堆、鈉冷快堆、鉛合金冷卻堆等,其中在第四代核能系統(tǒng)中,鉛合金冷卻堆系統(tǒng)具有很好的固有安全性和非能動安全性,具有較大的開發(fā)前景,鉛合金冷卻堆的冷卻劑多采用的是鉛鉍合金,其一回路是懸掛結構,這種結構在地震作用下內部的液態(tài)金屬熔液會產生劇烈晃動,從而鉛鉍合金熔液對主容器產生不利影響,因此研究鉛基堆主容器的動力特性具有重要理論和工程意義。本文以外文參考文獻中鉛基堆主容器為研究對象,以大型商業(yè)軟件ANSYS作為平臺進行二次開發(fā),計算了主容器在地震作用下考慮流固耦合情況時主容器的動力特性,同時對主容器內自由液面的晃動高度以及主容器動力特性的影響因素進行了深入研究。在對計算模型進行等效離散化的過程中,基于Visual Studio 2012平臺開發(fā)了有限元計算軟件,以簡單模型為對象進行了計算,并將計算結果與比例邊界有限元方法(SBFEM)結果和經典的Housner模型結果進行了比較,驗證了軟件的正確性,進一步對鉛基堆結構進行了分析。具體主要內容如下:(1)提出了計算液體晃蕩的有限元模型,基于比例邊界有限元方法(SBFEM)與Housner理論驗證了ANSYS模型的正確性。(2)堆本體的主容器為不規(guī)則形狀的儲液結構,約束形式采用的懸掛體系,使用ANSYS計算了不考慮結構-地基相互作用條件下堆本體儲液結構內液體晃蕩特性和地震響應,研究了不同密度情況下內部液體對主容器動力特性的影響。討論了液體粘性以及主容器內部構件等因素對液體晃動特性的影響。(3)研究分析了等效離散模型,得出了不同水位時等效附加質量的變化規(guī)律,并且編制了計算附加質量的有限元軟件,使用SBFEM對軟件結果進行了驗證。(4)采用粘彈性人工邊界模擬地基無限域問題。在考慮結構-地基相互作用情況下采用粘彈性人工邊界方法分析了堆本體結構的動力特性。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TM623

【參考文獻】

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本文編號：2751070