基于有限元理論,編制了快堆單根組件結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)計(jì)算軟件,對(duì)在空氣中單根燃料組件的動(dòng)力學(xué)性能進(jìn)行分析計(jì)算。計(jì)算的3種工況包括:單根燃料組件的自由振動(dòng)分析、燃料組件與剛性壁面碰撞的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析及燃料組件在簡(jiǎn)諧激勵(lì)作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析。結(jié)果表明:所編制的計(jì)算軟件的自由振動(dòng)分析的結(jié)果與現(xiàn)有軟件（ANSYS,FINAS）計(jì)算結(jié)果吻合較好;組件最大的碰撞力出現(xiàn)在首次碰撞時(shí),凸臺(tái)及管腳處的最大碰撞力隨等效剛度的增大而增大;組件的位移和碰撞力響應(yīng)呈現(xiàn)非對(duì)稱性的周期性變化,激勵(lì)幅值的增加會(huì)導(dǎo)致管腳處最大碰撞力及凸臺(tái)處的平均碰撞力的增大。 

【文章來源】：四川輕化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,33(05)

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

計(jì)算模型及計(jì)算工況示意圖

在組件的自由振動(dòng)分析計(jì)算中考慮組件的剪切效應(yīng)，將組件的下部管腳與管座之間及組件的球座支撐處均模擬為簡(jiǎn)支約束，組件其余部分自由，模型見圖1(b)。計(jì)算提取前3階固有頻率和模態(tài)，并將頻率結(jié)果與AN-SYS以及文獻(xiàn)[4]的結(jié)果(采用FINAS軟件進(jìn)行計(jì)算)進(jìn)行對(duì)比(表2)，計(jì)算模態(tài)結(jié)果與ANSYS的對(duì)比如圖2所示。從表2與圖2所示的結(jié)果來看，本文軟件的計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)[4]結(jié)果吻合較好;但第三階頻率而言，ANSYS和文獻(xiàn)[4]的計(jì)算結(jié)果都與本文差距較為明顯，因?yàn)楸疚能浖捎玫氖强紤]剪切系數(shù)修正梁形函數(shù)的建模方式，這與其他兩種軟件對(duì)組件剪切效應(yīng)的處理方式不同。2 燃料組件與剛性墻壁的碰撞的建模與分析

圖1(c)中，在組件上部凸臺(tái)(即模型中的23關(guān)鍵點(diǎn))處給定初始位移激勵(lì)δ=8.7 cm，計(jì)算組件在自由釋放后的振動(dòng)響應(yīng)及碰撞力。圖3給出了凸臺(tái)處的位移(dx)-時(shí)間(t)曲線，由圖3可知，由于凸臺(tái)處受到了單向約束，因此組件的振動(dòng)主要發(fā)生在負(fù)向;由于阻尼的作用，組件的振動(dòng)響應(yīng)趨勢(shì)呈周期性衰減規(guī)律;圖3中下部灰色區(qū)域?yàn)榕鲎矃^(qū)域。圖4給出了凸臺(tái)處的碰撞力(F)的計(jì)算結(jié)果，由圖4可見，最大碰撞力出現(xiàn)在第一次碰撞時(shí)(時(shí)間為0.075 s)，此時(shí)最大碰撞力約為11k N，隨后碰撞力呈現(xiàn)顯著的衰減趨勢(shì)，這也與凸臺(tái)位移隨時(shí)間的衰減規(guī)律一致。圖4 組件上部凸臺(tái)右端碰撞力響應(yīng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]中國(guó)實(shí)驗(yàn)快堆堆芯單方向水平抗震分析研究[D]. 文靜.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2006

碩士論文
[1]快堆堆芯抗震模型的研究[D]. 李海龍.中國(guó)原子能科學(xué)研究院 2006



本文編號(hào)：3505213