【摘要】：隨著全球環(huán)境污染的加重,清潔能源的使用越來越被世界各國人民重視,核電技術(shù)發(fā)電作為清潔能源之一,已在許多國家發(fā)電工程中占有重要地位,世界科學(xué)家們也從未間斷過對核電技術(shù)的研究工作。2011年3月日本福島核電事故的發(fā)生促使核電研究者加快了對核電研究的步伐。目前國際上主流核電以第三代核電反應(yīng)堆為主,但第四代核電反應(yīng)堆正在積極推進(jìn)中,如超高溫氣冷堆系統(tǒng)、超臨界水冷堆、氣冷快堆、鈉冷快堆、鉛合金冷卻堆等,其中在第四代核能系統(tǒng)中,鉛合金冷卻堆系統(tǒng)具有很好的固有安全性和非能動安全性,具有較大的開發(fā)前景,鉛合金冷卻堆的冷卻劑多采用的是鉛鉍合金,其一回路是懸掛結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)在地震作用下內(nèi)部的液態(tài)金屬熔液會產(chǎn)生劇烈晃動,從而鉛鉍合金熔液對主容器產(chǎn)生不利影響,因此研究鉛基堆主容器的動力特性具有重要理論和工程意義。本文以外文參考文獻(xiàn)中鉛基堆主容器為研究對象,以大型商業(yè)軟件ANSYS作為平臺進(jìn)行二次開發(fā),計算了主容器在地震作用下考慮流固耦合情況時主容器的動力特性,同時對主容器內(nèi)自由液面的晃動高度以及主容器動力特性的影響因素進(jìn)行了深入研究。在對計算模型進(jìn)行等效離散化的過程中,基于Visual Studio 2012平臺開發(fā)了有限元計算軟件,以簡單模型為對象進(jìn)行了計算,并將計算結(jié)果與比例邊界有限元方法(SBFEM)結(jié)果和經(jīng)典的Housner模型結(jié)果進(jìn)行了比較,驗證了軟件的正確性,進(jìn)一步對鉛基堆結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。具體主要內(nèi)容如下:(1)提出了計算液體晃蕩的有限元模型,基于比例邊界有限元方法(SBFEM)與Housner理論驗證了ANSYS模型的正確性。(2)堆本體的主容器為不規(guī)則形狀的儲液結(jié)構(gòu),約束形式采用的懸掛體系,使用ANSYS計算了不考慮結(jié)構(gòu)-地基相互作用條件下堆本體儲液結(jié)構(gòu)內(nèi)液體晃蕩特性和地震響應(yīng),研究了不同密度情況下內(nèi)部液體對主容器動力特性的影響。討論了液體粘性以及主容器內(nèi)部構(gòu)件等因素對液體晃動特性的影響。(3)研究分析了等效離散模型,得出了不同水位時等效附加質(zhì)量的變化規(guī)律,并且編制了計算附加質(zhì)量的有限元軟件,使用SBFEM對軟件結(jié)果進(jìn)行了驗證。(4)采用粘彈性人工邊界模擬地基無限域問題。在考慮結(jié)構(gòu)-地基相互作用情況下采用粘彈性人工邊界方法分析了堆本體結(jié)構(gòu)的動力特性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM623

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2751070