铅铋合金冷却反应堆主容器抗震性能分析

【摘要】铅铋合金冷却反应堆作为新一代核能系统中极具发展前景的先进堆型,因其良好的中子学性能、化学性能、热工水力学性能和安全特性,已经成为国内外研究的热点。2011年,中国科学院启动了战略性先导科技专项“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”,将中国铅基研究堆CLEAR(ChinaLEAd-basedReactor)选为参考堆型。反应堆抗震性能的良好与否直接影响反应堆的安全性和经济性。主容器是防止放射性物质泄露的重要屏障,它的抗震性能对于维持反应堆结构的完整性,保证反应堆的安全有着重要的意义。与传统的反应堆堆型相比,铅铋合金冷却反应堆采用液态重金属铅铋合金作为冷却剂,一回路系统通常为池式结构。在地震情况下,主容器内大量高密度液态铅铋合金的晃动效应会对主容器结构造成影响,甚至可能产生结构破坏的现象,进而丧失主容器的功能。因此,对铅铋合金冷却反应堆主容器抗震性能进行研究是非常必要的。本文参考中国科学院核能安全技术研究所完成的铅铋合金冷却反应堆设计方案,依据ASME规范和核电厂抗震设计规范,基于有限元方法,在ANSYSWorkbench的瞬态动力学计算模块中初步开展了铅铋合金冷却反应堆主容器抗震性能分析,进行了RG1.60标准设计反应谱下主容器的力学性能评价,完成了主容器一次应力强度和二次应力强度的计算与评定。在此基础上,本文进行了铅铋合金冷却反应堆主容器抗震性能影响因素分析,选取了容器壁厚、容器半径和冷却剂种类作为影响抗震性能的代表因素,讨论了对铅铋合金冷却反应堆主容器抗震性能的影响。结果显示,铅铋合金冷却反应堆主容器的材料在地震载荷作用的整个过程中始终处于线弹性范围之内,没有出现结构失效甚至破坏的现象,这表明主容器抗震性能良好,设计方案合理。而随着壁厚的减小、半径的增加以及冷却剂密度的增加,主容器的变形和应力随之增加。以上结论为铅铋合金冷却反应堆等液态重金属冷却反应堆主容器设计提供了参考。
【作者】张洋；
【导师】柏云清；宋勇；
【作者基本信息】中国科学技术大学，核能科学与工程，2014，硕士
【关键词】铅铋合金冷却反应堆；主容器；抗震性能；有限元方法；ASME规范；

【参考文献】
[1]魏苗迪.短波通信分集接收关键技术研究及实现[D].西安电子科技大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[2]马瑾瑜.B_(32)及金属缀饰硼片的结构与储氢性能预测[D].河北师范大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[3]李夏.我国小型微型企业发票管理问题研究[D].山东大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[4]谭忠盛,喻渝,王明年,杨建民.大断面浅埋黄土隧道锚杆作用效果的试验研究[J].岩土力学,2008,02:491-495+506.
[5]孟欣.秋里合唱指挥艺术研究[D].曲阜师范大学,音乐学,2013,硕士.
[6]樊国祥.矿物添加剂对垃圾焚烧飞灰熔融过程中重金属特性的影响[D].华中科技大学,热能工程,2012,硕士.
[7]谢玉芳.农业高新技术企业风险投资现状及决策研究[D].吉林农业大学,技术经济与管理,2012,硕士.
[8]王涛,高自友,赵小梅.多速度差模型及稳定性分析[J].物理学报,2006,02:634-640.
[9]杨斌.对位芳纶浆粕性能结构表征及成纸性能研究[D].陕西科技大学,轻工技术与工程,2013,硕士.
[10]杨庆华,罗鑫远,邵铁锋,鲍官军,王志恒.基于神经网络的大柔性灵巧手指弯曲角度预测[J].浙江工业大学学报,2013,04:360-363.
[11]王俊超.有色金属行业上市公司的信用风险度量分析[D].江苏科技大学,管理科学与工程,2014,硕士.
[12]韩慧超.陆地棉LTP家族基因的克隆与功能的初步研究[D].上海交通大学,植物学,2013,硕士.
[13]黄龙.贵州贫困大学生资助体系建设研究[D].贵州财经大学,行政管理,2013,硕士.
[14]任汾燕.首都机场安全管理体系研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2014,硕士.
[15]张爱能.希尔伯特—黄变换方法在GAT磁悬浮陀螺仪数据处理中的应用[D].长安大学,大地测量学与测量工程,2014,硕士.
[16]马剑锋.导弹数字化柔性对接系统设计及试验研究[D].哈尔滨工业大学,飞行器设计,2014,硕士.
[17]赵娜.《内蒙古日报》环境报道分析[D].内蒙古大学,新闻与传播,2014,硕士.
[18]徐静.自我效能干预对永久性肠造口患者心理状态改善作用的研究[D].吉林大学,护理学,2014,硕士.
[19]于冬梅,温俊凤,吴智强,碗学俭,杨素玉,王永平.三维采集现场快捷变观设计在濮城区的应用[J].石油地球物理勘探,2010,S1:9-12+239+245.
[20]姜欣.夷芎汤配艾灸治疗小儿变应性鼻炎的临床疗效观察[D].成都中医药大学,中医儿科学,2012,硕士.
[21]姚兰,肖建,蒋玉莲.基于SVD方法的简约型区间二型模糊模型构建[J].控制与决策,2013,08:1273-1276.
[22]王慧扬.知识经济时代高科技企业员工绩效管理问题研究[D].东北师范大学,企业管理,2012,硕士.
[23]程新宇.甘肃省县域经济差异及其空间格局演变分析[D].兰州大学,区域经济学,2013,硕士.
[24]叶耀先.为减轻地震灾害做出贡献——发刊词[J].工程抗震与加固改造.1985(01)
[25]赵月乔.异常派现对盈余质量的信号作用研究[D].南京财经大学,会计学,2013,硕士.
[26]高璞.广西贺州市贺街镇语言生活调查研究[D].广西师范大学,汉语言文字学,2013,硕士.
[27]王静.入世与越南对外贸易政策的调适研究[D].云南财经大学,世界经济,2013,硕士.
[28]段云峰.呼叫中心技术概述[N].计算机世界,2001-02-12B05.
[29]叶虹.基于概念网络的知识库管理工具的研究与实现[D].湖南大学,软件工程,2011,硕士.
[30]胡波.数据挖掘在高速公路联网营运管理及决策上的应用探讨[J].中国交通信息产业,2004,12:86-88.
[31]马国兵.基于小波变换的图像去噪技术研究[D].浙江理工大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[32]易敏昕,张有仁,汪胜.基于日志定制的Web使用数据挖掘预处理研究[J].华东理工大学学报,2003,04:395-399.
[33]张虹.大学生思想政治教育交往存在的问题及对策研究[D].湖南科技大学,马克思主义理论,2013,硕士.
[34]麻书琴.对《赫索格》主人公心理模式的分析[D].西北师范大学,英语语言文学,2003,硕士.
[35]丁奋.水性醇酸树脂用催干剂的制备与性能研究[D].华东理工大学,材料工程,2014,硕士.
[36]吕楠.我国动物福利立法问题及制度构建[D].贵州民族大学,法律,2013,硕士.
[37]李静.阅读教学语言艺术研究[D].苏州大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[38]李君.转谷氨酰胺酶对果胶凝胶替代部分脂肪的Cheddar干酪品质的影响[D].渤海大学,食品科学,2014,硕士.
[39]高招.河北省乙型肝炎病毒感染血清流行病学特征分析[D].河北医科大学,流行病与卫生统计学,2013,硕士.
[40]王福利,李明忠.基于线性化神经网络的一类非线性系统优化迭代控制[J].自动化学报,1999,03:137-140.
[41]张笛.基于GIS的豫中烟草区划研究[D].河南农业大学,烟草学,2012,硕士.
[42]王刚.麦克卢汉媒介技术观探究[D].天津大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[43]刘艳会.小学生课堂扰乱性行为的叙事研究[D].山东师范大学,教育（专业学位）,2013,硕士.
[44]陈超.卢梭现代性批判思想研究[D].中共中央党校,外国哲学,2013,硕士.
[45]禤毅良.电子商务智能推荐系统研究[D].广东工业大学,管理科学与工程,2004,硕士.
[46]齐雯.基于计算实验方法的我国投资基金有限套利行为研究[D].天津财经大学,金融学,2012,硕士.
[47]匡峰.地下厂房洞室群渗流场特性及渗控设计方法研究[D].河海大学,水工结构工程,2004,硕士.
[48]冯研.高等职业院校学生激励机制研究[D].内蒙古师范大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[49]王云刚.基于DSP的开关磁阻电机直接转矩控制系统研究[D].西安科技大学,检测技术与自动化装置,2014,硕士.
[50]李旭.基于流密码的无线传感器网络安全若干问题研究[D].西北师范大学,计算机软件与理论,2013,硕士.