核级管道非标支架的力学分析与优化设计

目的基于核级管道支架的力学分析,针对性地提出非标支架优化设计方案。方法核电站中管道支架为确保管道系统的安全运行发挥着至关重要的作用。针对工况复杂、要求严苛、承载恶劣的管道支架,为满足其支撑与抗震功能,通常采用非标设计。深入研究非标支架的力学计算和评定方法。通过有限元计算评定结果,发现支架设计中不满足规范要求项,提出非标支架优化设计方案。结果首先针对支架整体结构刚度和稳定性不足,采取增加斜支撑与增强约束等结构性修改措施,进而确定增强支撑钢梁强度的优化方案,解决应力超过规范许用限值问题,最后对于问题集中的管道连接区域,提出局部支撑构件重新设计方案。结论该优化方案可为核级管道非标支架设计提供借鉴和指导,以满足核电标准规范和设计要求。

紊流罩破裂失效的力学分析与研究

针对某核电厂阀门紊流罩发生的破裂问题,对其结构失效进行力学分析,探寻部件破坏的根本原因。通过对解体后的紊流罩进行材料失效分析,结合流体力学计算结果,对紊流罩初始缺陷产生的原因进行力学分析评估。基于宏观形貌和微观断口分析,对紊流罩整体结构进行多工况、模态响应、谐响应等力学分析计算,完成裂纹扩展趋势评估。结合力学分析结果,推测罩体出现高频窄幅振荡,导致结构初始损伤缺陷产生,在环向多工况载荷下出现疲劳裂纹,进而扩展破坏。该方法可作为分析结构失效根本原因和破裂失效的有效解决方案,为确保核设施安全提供有力保障。

树脂基复合材料固化过程中的变形分析

高性能热固性树脂基复合材料的固化过程中基体材料从粘流态转变为固态,这是一个复杂的热、化学和力学性能急剧变化的过程。树脂基复合材料在固化过程中随着树脂基体的逐渐固化,材料的力学性能也会随之产生明显改变,并且力学性能的改变会进一步影响材料成形后的残余应力和变形。因此有效地预测构件在固化过程中的应力和变形趋势对优化成形工艺以期得到适合要求的复材结构具有重要的指导作用。本文主要采用了细观力学的分析方法对热固性树脂基复合材料固化过程中的热、力学性能变化进行分析。数值模拟分析结果表明,材料在降温前其应力、应变量趋于稳定,但材料在降温前并不是处于理想的无应力状态。

扩展数字图像相关方法中裂尖位移函数的表征研究

探寻适用于扩展数字图像相关方法(X-DIC)的裂纹尖端位移函数,对于提高该方法在裂尖测试精度方面具有重要意义。本文基于断裂力学裂纹尖端位移场函数,进行主导项影响分析,并探究裂尖位移函数中各项及其组合项对位移场表征的贡献程度及对测试精度的影响。通过对I型、II型及混合型裂纹进行测试,发现各项及其组合项在不同裂纹类型测试中的影响有着较大区别,从而得出在X-DIC测试计算中影响裂尖位移场表征的主导项。最后,应用上述研究成果对某航空超硬铝合金的单边裂纹进行拉伸测试。