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HTGR陶瓷堆内构件侧反射层散体结构抗震计算方法研究

作　者: 张洪坤
导　师: 岑松
学　校: 清华大学
专　业: 航空宇航科学与技术
关键词: 高温气冷堆堆芯结构抗震分析等效阻尼脚本
分类号: TL364
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 22次
引　用: 0次
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内容摘要

随着人类可持续发展意识的增强,核电作为技术成熟的清洁能源形式越来越受到重视。核电站的安全性一直是工程界关注的焦点问题之一,而堆芯结构的抗震性能是其重要的组成部分。反应堆堆芯多为散体堆砌结构,地震激励下是典型的多体动力学问题。在抗震分析中,常常将堆芯散体结构等效为刚体和弹簧阻尼器组合模型。但因计算规模、建模手段的限制,目前的数值模拟对象多为局部模型并且使用平面简化模型,对三维完整模型的分析尚不多见。本文针对某高温气冷堆(HTGR)反射层整体堆芯结构抗震简化计算方法进行了系统研究,并对该结构的抗震性能进行了模拟和安全性评估。主要工作有:首先,根据所研究堆芯结构的特点,提出了多种抗震计算建模以及简化方案,其中包括刚体简化方式及连接器布置的设计。最终采用的计算模型全部由弹簧阻尼器组成,从而大大降低了计算量。其次,根据多体动力学基本原理及模型简化方式,设计连接器等效参数的计算方法并获得合理的等效参数;对验证模型分别采用简化模型和弹性体/刚体全接触模型进行计算比对,证实了简化模型的正确性和高效性。第三,利用ABAQUS平台编写脚本(scripting)程序,实现上述简化方案的参数化建模。由于简化模型包含大量的参考点及连接器的定义,涉及到复杂的重复性建模工作。为了避免繁琐的手动操作,本文借助了ABAQUS平台脚本语言建模工具开发出一套具有较广泛的模型适应性的参数化建模程序。最后,利用脚本程序建立分析结构的完整三维简化模型,使用前面得到的等效弹性及阻尼参数提交运算,得到某真实结构在给定地震激励下的动态响应。后处理中对计算结果进行合理的时域及谱分析,同时对关键部件进行了强度校核,从而得出结构的安全性能评估结论。

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