外压模拟计算中圆筒初始几何偏差描述方法的研究

在圆筒外压模拟计算中,初始几何偏差施加方式的不同对模拟计算结果影响较大。就＂一致缺陷模态法＂和傅里叶级数两种初始几何偏差的描述方法进行简述。根据5组初始几何偏差实测数据,取周向波数l=2~8和初始相位角ф12~ф18,提出一种描述卷焊圆筒初始几何偏差的傅里叶级数简化方法。根据文献提供的42组圆筒基本尺寸、最大初始几何偏差值、材料的弹性模量和屈服强度,分别采用＂简化傅里叶级数法＂和＂一致缺陷模态法＂施加初始几何偏差,并进行双非线性屈曲模拟分析,模拟中材料本构关系为双线性材料模型。将两种初始几何偏差施加方法模拟所得的临界失稳压力值与文献中的试验值进行对比讨论,结果表明,按＂一致缺陷模态法＂模拟所得结果普遍小于文献中的试验值,而按＂简化傅里叶级数法＂模拟所得结果则与文献中的试验值吻合较好。由此表明简化傅里叶级数能够较为合适地描述卷焊圆筒的初始几何偏差分布。

压力容器设计标准中外压圆筒初始几何偏差规定的讨论

分别由简化傅里叶级数模型与一致缺陷模态模型构造带初始几何偏差的外压圆筒,采用ANSYS有限元进行非线性模拟,当模拟得到的临界压力为理想圆筒临界压力的80%时,得到这两种模型对应的几何偏差e值曲线。将上述曲线以及ASMEⅧ-1(或GB 150)、ASMEⅧ-2所规定的e值、Annaratone所著一书中理论公式求得的e值进行比较分析,结果表明:一致缺陷模态法所得结果偏保守;在L/Do较小时,采用ASMEⅧ-1中规定的e值,其结果可能是冒进的;在Do/t与L/Do相同时,由简化傅里叶级数模型得到的e值,明显高于一致缺陷模态模型得到的e值。WRC公报(443号)提到了试验值(p-Test)大于理论值(p-Theory)的现象,这与初始几何偏差在实际情况下和理论模型所假设的初始几何偏差不同有关;由ASMEⅧ-2规定得出的e值均大于简化傅里叶级数模型得到的e值,说明ASMEⅧ-2对于e值的规定是可行的。

带小加强圈外压圆筒设计方法的比较与讨论

比较与讨论ASMEⅧ-2,API Bulletin 2U和EN 13445-3规范中带小加强圈外压圆筒设计方法的异同点。引用文献中失效形式为整体屈曲的带小加强圈外压圆筒的试验数据,并以此为算例,得到临界压力的试验值与按各规范求得的许用外压的比值(称为安全裕度)。分析结果表明,各规范的安全裕度大多数小于3.0,其中按ASMEⅧ-2规范计算得到的安全裕度的平均值为2.77,标准差为1.44;根据API Bulletin 2U计算得到的安全裕度的平均值为2.84,标准差为0.35;根据EN 13445-3计算得到的安全裕度的平均值为2.21,标准差为0.42。

压水堆非能动余热排出系统设计方案调研

本文针对压水堆非能动余热排出系统,调研了国内外各类非能动余热排出系统设计方案,在对比分析的基础上,提出了非能动余热排出系统设计思路,从而为压水堆核动力装置非能动余热排出系统的设计方案选择提供参考价值。