高温高压作用下基于数值仿真的安全壳力学响应分析及承载力研究

安全壳结构是核反应堆的最后一道屏障,具有重要作用。为进一步深入研究安全壳的包容能力,以某一新型压力水堆核反应堆安全壳为研究对象,采用ABAQUS有限元软件,并结合Rhino、Grasshopper等第三方软件进行数值仿真分析,以研究其在严重事故(高温高压双重作用)条件下安全壳各组分的力学变化全过程。结果表明:高温高压荷载作用下混凝土开裂更易发生;安全壳结构首先发生混凝土层开裂,最终由于钢衬里大面积屈服、撕裂而导致其失去包容能力,从而功能性失效。

内压荷载下安全壳承载力分析简化方法及程序开发

内压荷载下安全壳的承载能力是评估安全壳安全性和可靠性至关重要的指标。本研究从理论上建立了简化的核安全壳力学计算模型,考虑材料的弹塑性以及各组分材料的协同变形,推导了内压荷载下安全壳轴向、环向应变响应的计算公式,方便进行应力计算及破坏判定等。本研究给出了详细的计算流程,并基于Python语言开发了核安全壳力学计算实用软件NCMC。此外,通过现有研究成果对该程序的准确性和合理性进行了验证,结果表明:该程序的计算结果与文献结果吻合良好,进一步验证了程序的可靠性。