模块式小型堆主泵接管应力分析及结构优化

【摘要】核能是人类历史上的一项重大的发现，核能的利用和发展加快了社会和经济的发展，满足了发展对能源的需要。由于核电站事故危害的严重性，核安全和核能和平利用已经成为人们日益关注的话题。因此，确保核电能源的发展和使用，可以优化我国能源产业结构，落实可持续发展道路的战略要求，同时对增强国家综合国力，具有非常重大的意义。反应堆压力容器事故引发的核安全问题日益增多，主泵接管与压力容器筒体连接部位是反应堆压力容器的薄弱环节，也是评价其安全性的关键部位。所以，在研究反应堆压力容器的安全问题时必须对主泵接管与筒体相接触位置的应力分布规律进行重点分析和研究，从而保障核电站压力容器在服役期间安全可靠的运行。主泵接管是核电站压力容器与主泵之间连接纽带，从而形成一个完整的回路。在核电站的主要作用是输送流体和热量。主泵接管与筒体连接处的开孔削弱了压力容器筒体壁的强度和刚度，还会在开孔孔口周围发生应力集中现象，其峰值应力甚至高达压力容器薄膜应力的10倍以上。在开孔部位周围还要受到压力、螺栓力、自重、弹簧力、接管载荷和运行基准地震（OBE）等主要的设计机械载荷，这使得开孔区域附近应力分布规律相当复杂，对模块式小型堆主泵接管进行应力分析和安全评定是具有重要意义的。目前，ANSYS软件在压力容器应力分析和设计中应用广泛且技术较为成熟，在国内外已经取得了良好的实践效果，但是在核电站应力分析和设计中，其应用仍处于起步阶段。本文先对模块式小型堆基于第一类基准工况进行了力学分析，运用ANSYS软件对模块式小型堆主泵接管进行数值模拟计算，将计算结果进行应力线性化处理，然后根据RCC-M规范中的O级准则对其进行安全评定，最后将ANSYS与workbench进行了相互比较，分析了两种方法在建模、划分网格和分析计算时的优缺点。并将计算结果进行比较，分析误差表明两个结果之间的误差在容许范围以内。为第五章引入workbench研究主泵接管结构优化设计奠定了分析基础。通过对主泵接管进行优化设计，降低了最大等效应力值，减小模型尺寸和重量，节省了原材料。不仅提高了设备的经济性和安全性，还有效地降低核电站压力容器发生事故风险。
【作者】王超群；
【导师】柴建设；王庆；张春明；
【作者基本信息】首都经济贸易大学，安全技术及工程，2014，硕士
【关键词】ANSYS；核电站；主泵接管；应力分析；结构优化；

【参考文献】
[1]焦福明.自动化仓储系统AGV调度研究与实现[D].山东大学,物流工程,2013,硕士.
[2]纪端.中国创业板上市公司融资行为异化形成机理及治理研究[D].山东财经大学,会计学,2014,硕士.
[3]路佳.论国际短期资本流动的法律监管[D].河北经贸大学,国际法学,2014,硕士.
[4]李莹.对武野绍鸥的革新性的考察[D].北京外国语大学,日语语言文学,2013,硕士.
[5]黄志国.毛泽东、邓小平外交思想比较研究及时代意义[D].南京航空航天大学,马克思主义理论与思想政治教育,2004,硕士.
[6]巫华.基于CreditMetrics模型的我国商业银行信用风险管理[D].河海大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[7]黄艳梅.女性主义翻译视角下《镜花缘》英译本研究[D].大连海事大学,英语语言文学,2014,硕士.
[8]张永光,陈福根,丘杰.多自由度串联系统传递函数的辨识[J].自动化学报,1989,04:372-376.
[9]李晓军.乳腺癌术后上肢水肿的机制及治疗研究[D].第四军医大学,外科学,2004,硕士.
[10]梁家荣.离散广义区间动力系统的稳定性[J].控制与决策,2008,01:114-116+120.
[11]许德操,韩民晓,丁辉,董凌.基于PSASP的直流系统用户自定义建模[J].电力系统自动化,2007,06:71-76.
[12]陈德锋.原发性肝细胞癌患者外周血中MHBs~t基因突变及其意义研究[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[13]李海波,肖克强,刘亚群.地震荷载作用下顺层岩质边坡安全系数分析[J].岩石力学与工程学报,2007,12:2385-2394.
[14]江伟.沪深300指数效应实证研究及其异常收益套利分析[D].复旦大学,世界经济,2012,硕士.
[15]张昕.大学生后见之明偏见及其影响因素的研究[D].西南大学,发展与教育心理学,2014,硕士.
[16]包文明.内蒙古半农半牧区禁牧舍饲情况调查研究[D].内蒙古师范大学,中国少数民族史,2012,硕士.
[17]邹竹林.80后农民工的社会距离、尊严与主观幸福感的关系[D].湖南师范大学,基础心理学,2013,硕士.
[18]刘黎芹.战肃容东北秧歌女班教材之研究[D].中国艺术研究院,舞蹈学,2013,硕士.
[19]刘娟花.小波分析在语音去噪中的应用[D].西安理工大学,电路与系统,2004,硕士.
[20]王婧文.《巴塞尔协议Ⅲ》框架下的我国银行业监管法制完善研究[D].山东大学,法律（专业学位）,2013,硕士.
[21]陈颍.《胡笳十八拍》拟作研究[D].安徽大学,中国古代文学,2013,硕士.
[22]刘静敏.小组工作在纾解癌症晚期患者家属压力中的探索[D].西北大学,社会工作（专业学位）,2014,硕士.
[23]赵月.课程改革背景下个性教育的理论建构与策略构想[D].贵州师范大学,课程与教学论,2004,硕士.
[24]蔡舒宏.高性能光电振荡器及其研究[D].南京大学,材料学,2013,硕士.
[25]张培.“八三”严打浅析[D].河北师范大学,中共党史,2013,硕士.
[26]陈阳.中国持续性暴雨特征及中东部地区事件异常大尺度环流分析[D].中国气象科学研究院,气象学,2013,硕士.
[27]许逸飞.合作行政理论在我国食品质量监管的适用研究[D].安徽大学,法律,2014,硕士.
[28]刘丽艳,郑丽英.面向属性的决策规则挖掘算法的研究与应用[J].电气传动自动化,2005,05:13-15.
[29]李耀林.面向评价对象的商品评论情感倾向性分析研究[D].浙江工商大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[30]历晔.抗支糖浆治疗肺炎支原体感染引发儿童咳嗽变异性哮喘的临床观察[D].黑龙江中医药大学,中医儿科学（专业学位）,2013,硕士.
[31]孔丽.含分布式电源的主动配电网电压特性的研究[D].北京交通大学,2012.
[32]赵子进.二代支付系统接口功能设计与实现[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[33]陈可期,黄云森,徐明.教学资源库建设策略研究[J].中山大学学报(自然科学版),2002,S1:114-117.
[34]辛瑞峰.304不锈钢连铸结晶器保护渣理化性能研究[D].内蒙古科技大学,冶金工程,2014,硕士.
[35]朱成昌.新建小制革厂要警惕上当受骗[J].西部皮革.1993(03)
[36]王晓东.企业数据仓库（EDW）架构规划与设计[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[37]吴慧.伊通盆地岔路河断陷昌27井区天燃气成藏条件研究[D].东北石油大学,矿产普查与勘探,2013,硕士.
[38]赵新.双馈型风力发电机控制策略及低电压穿越技术研究[D].北京交通大学,2010.
[39]赵健伟,倪文彬,王登超,黄忠杰.超级电容器电极材料的设计、制备及性质研究[A].中国化学会.中国化学会第27届学术年会第10分会场摘要集[C].中国化学会:,2010:1.
[40]胡新璐.工作记忆对跳出启动（PoP）效应的影响[D].河北师范大学,应用心理,2014,硕士.
[41]王玮,王军,由大德.基于遗传算法的海上舰艇编队配置方法研究[J].控制与决策,2003,06:736-739.
[42]李艳.明代岭南文人结社研究[D].西南大学,中国古代文学,2014,硕士.
[43]袁敏.中铁四局集团第一工程有限公司发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[44]谢宇.WTO跨协定交叉报复法律机制研究[D].西北大学,国际法学,2013,硕士.
[45]李惠.桥本甲状腺炎合并乳头状甲状腺癌的临床病理特征[D].复旦大学,肿瘤学,2012,硕士.
[46]于战宇.物理属性在动作记忆SPT优势效应中的作用[D].吉林大学,应用心理学,2014,硕士.
[47]张筌豇.青海德令哈地区化探异常信息提取及其多重分形方法研究[D].成都理工大学,地球化学,2013,硕士.
[48]范文田.《石油地球物理勘探》再次选为中文核心期刊[J].石油地球物理勘探,1997,01:142.
[49]孙宝云.软件测试用例自动生成技术的应用研究[D].吉林大学,软件工程,2012,硕士.
[50]王东明.粮食主产区农户耕地流转行为的影响因素研究[D].西南大学,区域经济学,2014,硕士.