双轴卫星天线扰动特性建模、仿真及试验

卫星天线微振动是影响卫星姿态控制精度的重要因素,卫星天线扰动建模的目的是掌握其扰动规律,进而采取相应的控制方法和隔离技术.综合考虑卫星天线扰动源步进电机的扰动力以及天线结构固有模态对星体的扰动影响,建立了卫星天线机构机电一体系统对星体扰动力的数学模型.通过仿真计算,设计试验测试卫星天线扰动力,比较仿真结果和试验结果,对所建模型进行验证.比较结果表明:建立的天线扰动模型准确可靠,对卫星指向控制精度和稳定性的影响提供了借鉴和参考.

核电反应堆在地震和失水事故下的结构动力响应分析

以核电厂反应堆在地震和失水事故下的结构动力响应分析为工程背景,对反应堆结构的动力响应分析开展了研究。分析研究形成了-套可用于新核电站反应堆结构设计的完整设计分析系统,介绍了该方法所使用的分析模型,明确了动力学分析模型中考虑的重要因素。克服了结构复杂性、载荷多样性,结构非线性、材料非线性、接触非线性和流固耦合等多重非线性因素,更加精确的模拟了反应堆结构,提高了计算精度。该方法对我国自主开展反应堆事故工况下的设计和安全分析具有良好的推广和应用前景。

反应堆压力容器主螺孔扩孔修复的强度校核和应力分析

扩孔修复是反应堆压力容器主螺孔螺纹严重损伤的主要修复方法之一,以CPR1000反应堆压力容器的M155×4 mm主螺孔为例,对扩孔修复后的主螺孔和主螺栓螺纹强度进行了校核,并以设计工况为例,对修复后主螺孔及容器法兰的应力分布进行了分析。结果表明,反应堆压力容器主螺栓和主螺孔螺纹剪切应力、挤压应力和弯曲应力均满足相应强度要求,主螺孔螺纹和容器法兰在扩孔修复后的应力也满足RCC-M规范要求。

反应堆堆顶和控制棒驱动机构整体抗震分析

通过建立反应堆堆顶和控制棒驱动机构(CRDM)的整体三维有限元简化抗震分析模型,对反应堆堆顶和CRDM进行了三维非线性抗震分析。该分析模型可真实反映CRDM顶部抗震支承板相互之间、抗震支承板与抗震支承环之间的碰撞作用,以及抗震拉杆的拉压非线性特性,进而获得堆顶和CRDM结构各位置的精确分析结果。通过分析,得到反应堆堆顶和CRDM各部位的载荷,可为部件的应力分析提供必要的地震载荷,为CRDM抗震鉴定试验提供加速度时程等输入数据。

控制棒驱动机构与反应堆堆顶组合模型的抗震分析

目的获得控制棒驱动机构(CRDM)和反应堆堆顶组件(RHP)在地震作用下的动力学响应。方法建立控制棒驱动机构与反应堆堆顶组件的有限元组合模型,采用ANSYS软件对模型开展三维非线性抗震分析。分析模型中分别用梁单元、杆单元和弹簧单元等模拟堆顶的各个部件,考虑控制棒驱动机构抗震支承板之间、抗震支承板与抗震支承环之间的相互碰撞作用。此外,将电缆托架和电缆桥组件的梁模型也加入到组合模型,而不是简单地将其简化为集中质量,可减小该部分质量分配不真实对抗震分析结果带来的误差。结果利用ANSYS软件时程法中的直接积分法完成了组合模型的抗震分析,提取了控制棒驱动机构和反应堆堆顶组件各部位应力评定所需的载荷。结论较为准确地模拟了抗震板之间的碰撞作用,得到了各截面的载荷,可为设备应力分析提供输入。

基于超单元技术的乏燃料贮存格架多自由度非线性抗震分析

基于有限元软件ANSYS超单元分析技术,建立乏燃料贮存格架整池超单元模型,对格架地震响应进行更精确的多自由度模拟。考虑了格架间流-固耦合影响,对整池格架进行非线性时程抗震分析,获得了格架的跳起位移、碰撞加速度、滑移位移等计算结果,并将超单元模型抗震分析结果扩展到格架详细模型,得到格架地震下的变形和应力。分析结果表明:基于超单元分析建模的技术方法显著提高了分析效率,格架响应计算也更为精确,可用于乏燃料贮存格架的抗震设计。

CPR1000核电厂核岛主设备热棘轮现象试验评估方法研究

针对RCC-M评定准则对部分部件的热棘轮现象无法做出安全性评定的问题,综合考虑塑性变形和弹性变形的影响,详细分析CPR1000核电厂稳压器电加热喷雾接管的热棘轮现象。计算结果表明,RCC-M热棘轮评定准则过于保守,试验分析方法更精确,可提高核电建设的经济性。

核电厂反应堆地震加速度时程直接输入方法研究

基于ANSYS12.1研究了一种地震加速度时程的直接输入方法,该方法不同于以往的地震动输入方法,可以直接施加加速度时程,避免了直接位移激励法两次数值积分产生的数值误差,也可以避免大质量法产生的Rayleigh阻尼力。通过理论分析和数值计算2种手段,对地震加速度时程的直接输入方法与以往的直接位移激励法、一致加速度激励法、大质量法做了对比验算。结果表明,地震加速度时程的直接输入方法可在实际工程计算中应用。

在役环境下典型核设备疲劳累积使用因子的计算

核设备设计寿命的计算需要考虑在役环境的影响,但由于当前通用各规范疲劳曲线均未涉及在役环境影响,因此可通过环境因子对疲劳累积使用因子进行修正。在环境因子修正过程中,提出3种不同的参数值修正方法。基于上述方法对疲劳累积使用因子进行修正,同时与空气环境下疲劳累积使用因子进行对比。对比发现,考虑在役环境的疲劳累积使用因子比空气环境中疲劳累积使用因子有明显提高。另外,对热-结构场结果直接进行环境因子的参数值转化比瞬态组合后进行参数值转化更为保守。