隨著核能在各個領域越來越廣泛的應用,放射性物質的運輸需求量也日益增長。若發(fā)生泄漏,會造成大量人員傷亡,財產(chǎn)損失,留下的后患更是幾十年無法消除,因此放射性物質運輸?shù)陌踩燥@得尤為重要。然而由于運輸容器體積、質量較大,試驗所用設備復雜,設備使用費用昂貴,模擬真實環(huán)境條件要求嚴苛等原因,決定了無法使用傳統(tǒng)試驗方法對全尺寸運輸容器進行試驗。因此使用縮比模型來代替原型容器進行關鍵部位的安全試驗是一種經(jīng)濟有效的方法。然而在使用縮比模型進行實驗時,由于尺寸參數(shù)不同,無法確定模型的應力、應變、接觸力、加速度以及反應時間等響應變量是否會產(chǎn)生不同的結果,因此需要以比例定律作為依據(jù),給出原型和縮比模型之間各個變量的關系。通過量綱分析中的Buckingham“Π定理”,推導出縮比模型容器的比例定律。以真實的圓柱形放射性物質運輸容器為例,采用ABAQUS動態(tài)顯式算法對原型和二分之一、四分之一、八分之一縮比模型,在事故條件下從9米高以底角跌落姿態(tài)沖擊剛性地面,對考慮材料應變率與不考慮材料應變率兩種情況下的動態(tài)響應進行了數(shù)值模擬。選取了四種不同比例模型中六個參考點,對其應變、應力、加速度、時間和容器與剛性地面之間的... 

【文章來源】：太原理工大學山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

核能應用

應用日益廣泛。我國的原子能科學研究院、輻射防護研究院、、核電工程公司等許多單位都對放射性物質運輸容器的設計、評定等方面進行了大量研究。上世紀 70 年代起，我國的核工物質容器的運輸安全展開了系統(tǒng)的研究工作。上世紀 80 年代開始進行放射性物質安全運輸研究與應用的相不菲的成績。1982 年 RY-Ⅰ型乏燃料容器 1/2 比例模型容器研究設計院成功研制。1984 至 1986 期間分別對容器進行了傳、1 米貫穿及 800℃以上火焰溫度火燒 30 分鐘等不同試驗。根輸容器的試驗獲得了大量數(shù)據(jù)，探索出了一系列測量的方法。和測量方法為基礎，對原型容器展開一系列的研究和開發(fā)。并成了重達 5100kg 的 RY-Ⅰ型乏燃料運輸容器在正常運輸條件下的試驗[11]。另一方面，對醫(yī)用型 FCo70-YQ 型放射源運輸驗，以確保容器在設想的火燒事故中，依舊起到對乏燃料的屏蔽

圖 3-1 放射性物質運輸容器結構示意圖Fig3-1 Structure of shipping container輸容器按比例將防護罩容器和屏蔽原容器中各容器的二分之一、四分之一和八分之一。為確保模型所取的參考點位置相同，對模型進行縮小時因此，除尺寸之外，縮比模型的內(nèi)部結構、采用的劃分均與原模型完全相同。器的二維結構示意圖，通過三維建模軟件 ABA維立體模型。其中支撐板與防護罩柱體外殼采用US 建模。三維模型如圖 3-2 所示。


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