中國的核電發(fā)展迅猛,未來將產(chǎn)生大量的放射性廢料。放射性核廢料的包裝容器,其結(jié)構(gòu)完整性,密閉性等性能,是貯藏和運(yùn)輸?shù)那疤釛l件。對(duì)于其中的中、低放射性廢料的貯藏,運(yùn)輸處置過程,交聯(lián)聚乙烯高整體性容器有著簡便,高效,廢物最小化程度高等明顯優(yōu)勢(shì),在當(dāng)前國際上得到廣泛應(yīng)用。本文依據(jù)GB11806等標(biāo)準(zhǔn),以一種A型貨包交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器為研究對(duì)象,借助ANSYS LS-DYNA,ANSYS Workbench等仿真分析軟件,針對(duì)其在正常運(yùn)輸工況進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器進(jìn)行在跌落沖擊,貫穿沖擊以及堆積的力學(xué)性能分析。仿真試驗(yàn)主要內(nèi)容為:(1)利用有限元方法,建立簡化的交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器全尺寸的三維有限元模型;(2)利用材料實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定LS-DYNA中交聯(lián)高密度聚乙烯的分段線性塑性材料模型所采用的材料應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系曲線,與塑性形變的極限值;對(duì)于動(dòng)載荷試驗(yàn)(即跌落,貫穿),以光滑粒子動(dòng)力學(xué)方法(SPH)對(duì)其填充物進(jìn)行模擬;對(duì)靜載荷試驗(yàn)(即堆積)以靜水壓力代替沙子進(jìn)行模擬。(3)依照GB11806等標(biāo)準(zhǔn),確定交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器跌落、貫穿、堆碼三類仿真試驗(yàn)的荷載并進(jìn)行仿真試驗(yàn)。仿真試驗(yàn)主要結(jié)果為:(1)1.2m自由跌落情況下:傾角45°吊籃角點(diǎn)著地姿態(tài)與傾角45°容器角點(diǎn)著地姿態(tài)的貨包變形量最大。局部應(yīng)力,應(yīng)變峰值出現(xiàn)在吊籃角點(diǎn)著地的情況。容器底部沖擊點(diǎn)周圍達(dá)到屈服極限,發(fā)生塑性形變,但容器材料仍處于塑性形變極限范圍。未發(fā)生破壞,結(jié)構(gòu)完整。(2)1m鋼棒跌落貫穿試驗(yàn)中:沖擊側(cè)壁工況下,容器最大應(yīng)力為18.66MPa,容器材料處于彈性階段;未發(fā)生破壞,容器結(jié)構(gòu)完整。沖擊頂蓋工況下,容器最大應(yīng)力為最大應(yīng)力為22.72MPa,最大等效應(yīng)變?yōu)?.8%,發(fā)生塑性形變,但容器材料仍處于塑性形變極限范圍。未發(fā)生破壞,結(jié)構(gòu)完整。(3)25噸堆積試驗(yàn)中:頂板局部應(yīng)力的最大應(yīng)力為445.51MPa,未超過極限強(qiáng)度460MPa;容器材料最大等效應(yīng)力為7.72MPa,低于屈服極限。未發(fā)生破壞,容器結(jié)構(gòu)完整。經(jīng)過試驗(yàn)得出:對(duì)交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器而言最為危險(xiǎn)的是傾角下落的姿態(tài),但是仍然能夠保證交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器的結(jié)構(gòu)完整性和密閉性。以上得到的有限元計(jì)算結(jié)果,證明了交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器在力學(xué)的防護(hù)作用上滿足設(shè)計(jì)要求。交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器在正常貯運(yùn)過程的工況下仍然保持結(jié)構(gòu)完整,無泄露風(fēng)險(xiǎn)。本文也為此類高整體容器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及后續(xù)試驗(yàn)提供了參考。
【學(xué)位單位】：暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TL93
【部分圖文】：

圖 1 交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器容器核能作為一種高效的清潔能源，受到各國重視。據(jù)報(bào)告[2]，2014 全球核能發(fā)電量為 574.0mtoe（Million tones oil equivalent 百萬噸石油當(dāng)量），同比增長 1.8％。0100200300400500600700其他地區(qū) 歐洲與歐亞國家 北美 亞太地區(qū)其他國家 中國

暨南大學(xué)碩士學(xué)位論文第2章 計(jì)算模型的建立型A 型交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器，主度聚乙烯高整體容器結(jié)構(gòu)上包括容器沫材料和吊籃等。本體設(shè)備為容器本喉部安裝密封圈，頂蓋通過壓縮密封 SWIC-A 型交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器容器模型所示）：

容器容器模型所示）：圖 4 交聯(lián)高密度聚乙烯高整體容器容器模型采用的單位制為：質(zhì)量單位噸（T）、的單位有應(yīng)力單位兆帕（MPa），力單/s），加速度（mm/s2）。
【參考文獻(xiàn)】

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1 朱超;費(fèi)國勝;朱留憲;;基于LS-DYNA屏蔽轉(zhuǎn)運(yùn)容器的跌落仿真分析[J];機(jī)械研究與應(yīng)用;2015年01期

2 段娓楨;王薇;駱志平;;HIC高整體性容器在我國廢物處理中的應(yīng)用[J];中國原子能科學(xué)研究院年報(bào);2013年00期

3 周林平;丁海偉;閆孝敏;于友姬;;過氧化物交聯(lián)聚乙烯材料的研究[J];新材料產(chǎn)業(yè);2013年05期

4 李國強(qiáng);趙兵;張建崗;王學(xué)新;馬安平;;放射性物質(zhì)運(yùn)輸貨包安全試驗(yàn)[J];原子能科學(xué)技術(shù);2012年S1期

5 裴勇;潘躍龍;;高整體容器在我國放射性廢物管理中的應(yīng)用分析[J];核動(dòng)力工程;2012年03期

6 張?bào)K忠;葛鐵軍;;交聯(lián)劑對(duì)化學(xué)交聯(lián)高密度聚乙烯熱收縮性能的影響[J];沈陽化工大學(xué)學(xué)報(bào);2011年04期

7 孟鵬飛;;廢棄礦井資源二次利用的研究[J];中國礦業(yè);2011年07期

8 張志春;強(qiáng)洪夫;高巍然;;SPH-FEM接觸算法在沖擊動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算中的應(yīng)用[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

9 汪佳明;;IAEA TS-R-1《放射性物質(zhì)安全運(yùn)輸條例》(2009版)對(duì)其1996版(2003修訂版)的變更[J];輻射防護(hù);2011年01期

10 徐瀟瀟;趙兵;張建崗;李國強(qiáng);王學(xué)新;湯榮耀;;采用有限元方法的放射性物質(zhì)貨包自由下落試驗(yàn)研究[J];原子能科學(xué)技術(shù);2010年03期

本文編號(hào)：2855053