摘要：基于控制棒驱动机构的磁路和电路方程以及对控制棒驱动机构动态提升过程分析,分别推导出系统静态过程和动态过程的磁路-电路-机械运动耦合方程。采用解析解的方法求解提升起始电流和提升起始时间。采用ASME规范推荐的动态分析的数值仿真方法模拟控制棒驱动机构动态提升过程,分析磁极和衔铁间不同设计间隙下系统的提升特性。结果表明,衔铁起始提升时间随着设计间隙增大而增大,且设计间隙越大,提升所需时间越长;提升速度随着时间的增加而增大,且随着时间的增加,提升加速度增大,设计间隙越小,提升结束时的冲击加速度越大。

摘要：蒸汽发生器是排出反应堆堆芯产生热量的主要设备,是反应堆冷却剂系统压力边界的一部分。其为抗震I类设备,须对其进行地震反应分析。本文建立了蒸汽发生器地震反应分析模型,地震反应分析模型包含汽水分离器组件和管束组件等内件。两个蒸汽发生器模型与一回路管道和压力容器串联,进行地震反应分析,获得地震载荷下的应力结果。同时,本文还就地震反应分析结果对各参数的敏感性做了研究,其中包括另一台蒸汽发生器、支撑、抗振条设置等的影响。研究结果表明,地震反应结果对设备支撑和抗振条设置特别敏感。本文总结了这些参数对分析和设计的指导性意见,供后续核电站蒸汽发生器设计和研发时参考和关注。

摘要：在AP1000反应堆系统中,很多设备具有承压的功能,其密封性能直接关系到系统能否正常运行,因而密封失效是较之弹塑性失效、疲劳失效等更为基本的失效形式。在ASME规范中采用的密封结构设计方法是华脱尔斯法,此方法采用了一些保守的经验和假设,无法对密封结构处的变形和应力进行细致的计算。本文采用ANSYS有限元分析软件对核承压设备典型的密封结构进行了建模计算,提出了在有限元模型中螺栓预紧力和垫片的等效处理方法,能够对密封结构处垫片的回弹量、法兰的变形及应力分布进行预测。模型分析了采用华脱尔斯法进行密封设计时的设计余量,得到了垫片回弹量与设备内压之间的关系,对于核级承压设备密封结构的设计具有一定的借鉴意义。

摘要：在设计阶段考虑环境对疲劳的影响是第三代核电站一回路主设备设计的关键技术之一,本文介绍了ASME规范Code Case N-792对轻水堆(LWR)一级承压设备考虑环境影响疲劳时的环境影响疲劳修正系数(Fen)和应变速率ε'的计算方法。建立反应堆压力容器接管的轴对称模型,并根据Code Case N-792的要求对一回路主设备反应堆压力容器接管进行考虑环境影响的疲劳计算,计算时分别采用简化法和详细积分法。对不考虑环境影响的ASME第III卷的疲劳计算结果和Code Case N-792的疲劳计算结果进行对比和探讨。当考虑环境影响后,SCL1截面的疲劳寿命缩短为空气状态下的1/3,SCL2截面的疲劳寿命减少了3/5。

摘要：抗震试验是设备鉴定的一部分,AP1000核电设备的抗震鉴定相比于传统抗震鉴定有了新的要求和方法。为满足AP1000核电设备的抗震鉴定要求,本次试验与传统抗震试验有所不同。本文以完成的主控室盘台抗震试验为例,介绍和分析该试验在反应谱、加速度计布置、功能性测试等方面的特殊要求。试验结果表明主控室盘台满足AP1000抗震鉴定的要求。这些特殊要求不仅可保证很好地鉴定试验件的结构完整性和安全功能性,而且能发掘其设计裕量。

摘要：主控室盘台具有功能性要求,鉴定结果的可靠性十分重要,必须对分析使用的模型加以验证以确保模型尽可能地还原试验件的真实情况,特别是动态特性的情况。本文通过描述SRO盘台试验件的模型验证流程,简要阐述了在AP1000主控室盘台抗震鉴定中有限元模型验证所使用的方法。验证过程中根据试验的结果对多项模型参数进行了调整。特别考虑到1E级电子元件的鉴定,需要调整时程计算的参数使结果逼近试验结果。通过调整得到的模型可以在质量,整体模态,重要电子元件附近的局部模态以及地震载荷下电子元件附近的反应谱等各个方面和试验结果相匹配。经过验证的模型能够准确地表现出试验件的动态特性,模型能够用于之后的鉴定分析。

摘要：安全壳是核电站防止放射性物质外泄的重要屏障,也是最后一道屏障。本文对某在建核电站安全壳重要贯穿件人员闸门进行了在自重、压力载荷下的静态分析、模态分析、地震载荷下的分析和屈曲分析。事故工况下温度载荷对设备的影响采用了简化弹塑性分析的方法。对设备在各使用限制条件下的应力进行了载荷组合与评定,结果显示,设备原设计无法承受核电站严重事故下的压力载荷。为此,作者提出了结构修改方案及其受力规律。经改进的结构的应力分析和评定结果表明,修改设计后的人员闸门满足ASME B&PVC第Ⅲ卷的规范要求。论文也指出了原设计不满足ASME规范的结构方面的原因和历史、法规方面的原因,得到了安全壳贯穿件设备设计需关注的力学问题。

摘要：控制棒驱动机构是核电厂中的重要安全设备。其步跃动作的运行参数包括提升负荷、步距、步速等都是其核心设计指标。本文考虑重力、电磁力、水阻力和弹簧力载荷,建立了步跃运动方程。分别使用有限元方法和解析方法对步跃动作进行了动态模拟分析,获得了包括提升力、速度等时程变化曲线在内的结果,同时讨论了这些结果对设备设计的积极意义。

摘要：核电厂燃料抓取机为抗震II类设备,需满足抗震要求。基于ANSYS和反应谱分析法对系列形式的燃料抓取机进行了详细建模和抗震分析,并对结构的应力进行了组合和评定。抗震分析时考虑了大小车地震载荷作用下马达反向驱动力或摩擦力不足导致的沿轨道滑动的效应。研究发现某在建核电站中进口门式燃料抓取机原设计抗震性能较弱,因此对自主设计的燃料抓取机提出了设计改进,并应用到CAP后续项目标准设计和CAP1400的工程设计中。分析表明,把起重机形式从改门式改为桥式,并采用悬挂式铰支人桥结构,可大幅提高燃料抓取机抗震能力。

摘要：运用有限元法建立AP1000堆内构件二次堆芯支承组件的计算模型,进行二次堆芯支承组件的模态分析和未考虑流量分配裙作用的流致振动分析。AP1000二次堆芯支承组件的动态特性和秦山修复后防断支承组件相比,AP1000结构的频率略低于秦山反应堆的修复后结构,而模态振型完全相同。频率降低是AP1000结构相对秦山反应堆修复后结构刚度、质量减小的综合效果。另外,本文探索了考虑结构流-固耦合效应的流致振动分析方法,提出了结构完全建模、简化板结构、单梁模型3种考虑流固耦合的流致振动分析方案。