反應(yīng)堆壓力容器金屬O形密封環(huán)的數(shù)值模擬與試驗研究
發(fā)布時間:2021-12-18 11:52
核電站反應(yīng)堆壓力容器(RPV)是主回路冷卻劑壓力邊界屏障的重要設(shè)備,也是核電站中最為關(guān)鍵的部件之一,具有高溫、高壓、強放射性的特點。密封失效是較RPV的疲勞失效、安定性失效和斷裂失效更為基本和常見的失效形式,作為直接密封反應(yīng)堆內(nèi)冷卻劑介質(zhì)的RPV頂蓋與法蘭密封是其設(shè)計與制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一,是RPV在運行和試驗工況下不發(fā)生放射性物質(zhì)泄漏的重要保證,其密封性能直接關(guān)系到能否正常開堆運行。本文針對CAP1400反應(yīng)堆壓力容器用O形密封環(huán),通過試驗研究Inconel718合金管材壓縮-回彈特性,分析鍍銀層對其變形特性的影響。運用ABAQUS有限元分析軟件,對O形密封環(huán)的變形特性進行彈塑性數(shù)值模擬和分析計算,研究影響O形密封環(huán)密封特性的一些關(guān)鍵因素,如壓縮率、環(huán)管尺寸(包括截面直徑d、壁厚t和外徑D)以及安裝溝槽間隙對O形密封環(huán)回彈量、線比壓等的影響。有限元分析結(jié)果表明:壓縮率影響O形密封環(huán)工作時的線比壓,且決定其回彈能力,壓縮率控制在15%-20%時具有足夠的線比壓和較高的回彈性能;環(huán)管尺寸影響接觸面上的接觸應(yīng)力分布,不僅對回彈量及線比壓有很大影響,而且會對O形密封環(huán)造成塌陷等現(xiàn)象;具有一定...
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題背景與意義
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 O形密封環(huán)材料研究
1.2.2 O形密封環(huán)密封性能測試及試驗研究
1.2.3 O形密封環(huán)壓扁-回彈估算及數(shù)值模擬研究
1.2.4 O形密封環(huán)密封溝槽側(cè)壁影響研究
1.3 本文的研究內(nèi)容和意義
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究意義
第2章 金屬O形密封環(huán)及其密封特征
2.1 基本結(jié)構(gòu)和主要型式
2.2 密封機理和性能參數(shù)
2.2.1 O形密封環(huán)密封機理
2.2.2 O形密封環(huán)性能參數(shù)
2.3 影響密封性能的因素
2.4 本章小結(jié)
第3章 Inconel718合金管材壓縮-回彈試驗研究
3.1 試驗條件
3.1.1 試驗材料和試樣尺寸
3.1.2 試驗設(shè)備
3.2 Inconel718合金管材壓縮-回彈試驗
3.2.1 壓縮-回彈試驗結(jié)果分析
3.2.2 壓縮-回彈試驗有限元模擬分析
3.3 銀層對Inconel718合金管材壓縮-回彈的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 金屬O形密封環(huán)的有限元分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 幾何模型
4.1.2 材料特性
4.1.3 單元選擇
4.1.4 邊界條件和施加載荷
4.2 變形特性的數(shù)值模擬和分析
4.2.1 壓縮率的影響
4.2.2 O形密封環(huán)尺寸的影響
4.2.3 安裝溝槽尺寸的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 金屬O形密封環(huán)密封性能的實驗研究
5.1 實驗裝置和方法
5.1.1 實驗設(shè)備
5.1.2 實驗要求
5.1.3 實驗條件
5.1.4 實驗方法
5.2 實驗結(jié)果和分析
5.2.1 壓縮-回彈實驗結(jié)果和分析
5.2.2 密封性能實驗結(jié)果和分析
5.2.3 水壓實驗結(jié)果和分析
5.3 數(shù)值模擬和實驗結(jié)果的比較
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果
本文編號:3542336
【文章來源】:浙江工業(yè)大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第1章 緒論
1.1 課題背景與意義
1.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.1 O形密封環(huán)材料研究
1.2.2 O形密封環(huán)密封性能測試及試驗研究
1.2.3 O形密封環(huán)壓扁-回彈估算及數(shù)值模擬研究
1.2.4 O形密封環(huán)密封溝槽側(cè)壁影響研究
1.3 本文的研究內(nèi)容和意義
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 研究意義
第2章 金屬O形密封環(huán)及其密封特征
2.1 基本結(jié)構(gòu)和主要型式
2.2 密封機理和性能參數(shù)
2.2.1 O形密封環(huán)密封機理
2.2.2 O形密封環(huán)性能參數(shù)
2.3 影響密封性能的因素
2.4 本章小結(jié)
第3章 Inconel718合金管材壓縮-回彈試驗研究
3.1 試驗條件
3.1.1 試驗材料和試樣尺寸
3.1.2 試驗設(shè)備
3.2 Inconel718合金管材壓縮-回彈試驗
3.2.1 壓縮-回彈試驗結(jié)果分析
3.2.2 壓縮-回彈試驗有限元模擬分析
3.3 銀層對Inconel718合金管材壓縮-回彈的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 金屬O形密封環(huán)的有限元分析
4.1 有限元模型的建立
4.1.1 幾何模型
4.1.2 材料特性
4.1.3 單元選擇
4.1.4 邊界條件和施加載荷
4.2 變形特性的數(shù)值模擬和分析
4.2.1 壓縮率的影響
4.2.2 O形密封環(huán)尺寸的影響
4.2.3 安裝溝槽尺寸的影響
4.3 本章小結(jié)
第5章 金屬O形密封環(huán)密封性能的實驗研究
5.1 實驗裝置和方法
5.1.1 實驗設(shè)備
5.1.2 實驗要求
5.1.3 實驗條件
5.1.4 實驗方法
5.2 實驗結(jié)果和分析
5.2.1 壓縮-回彈實驗結(jié)果和分析
5.2.2 密封性能實驗結(jié)果和分析
5.2.3 水壓實驗結(jié)果和分析
5.3 數(shù)值模擬和實驗結(jié)果的比較
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 結(jié)論
6.2 不足和展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項目和成果
本文編號:3542336
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