膨胀节在PIPESTRESS中的模拟与分析

管道布置根据其功能要求会适当设置膨胀节,用以消除轴向位移差。采用PIPESTRESS软件对管道进行建模分析,分别介绍了软件中的MTXS和RIGD and SPRS两种卡片对膨胀节不同的建模分析方法,并对比两种方法的差异,最后通过校核计算的膨胀节位移来判断膨胀节的选型是否正确。

PIPESTRESS软件在主蒸汽管道抗震分析中的应用

在核电站设计中,地震是需要考虑的基准载荷,需要评估地震载荷产生的动态响应,以确保核电站物项(系统、结构及部件)的完整性。目前,国内外抗震设计的计算机仿真软件门类众多,功能各有侧重,但对地震载荷的计算方法主要有静力法、反应谱分析法和时程分析法。以管道有限元计算软件PIPESTRESS为工具,研究PIPESTRESS软件动力分析方法的理论公式;介绍反应谱分析法、通用响应分析法及真时程分析法3种分析方法的特点;总结3种分析方法的实现命令流和求解设置。以某核电站主蒸汽管道为例,对地震响应分别采用反应谱分析法、通用响应分析法及真时程分析法进行计算,并将计算结果进行对比分析,分析3种方法的保守性,为管道抗震计算方法的选取提供参考。

PIPESTRESS至ANSYS管道模型转换工具的开发及应用

PIPESTRESS是核电站管道最常用的建模分析评定软件,但其功能单一,在处理复杂问题时,往往需要采用ANSYS进行分析,重新建模需要耗费大量的时间。为了提高ANSYS管道建模分析的效率,分析比较PIPESTRESS与AN.SYS软件管道建模流程的差异性,建立模型的转换关系,并基于MATLAB编程语言开发了PIPESTRESS管道FRE模型至ANSYS的APDL命令流模型的自动转换工具,并通过模态分析对转换的准确性进行验证。最后运用该工具对受非线性约束的管道在阀门冲击载荷作用下的响应进行分析。

基于PIPESTRESS软件的常见支架力学建模分析

针对华龙项目,力学专业主要采用PIPESTRESS软件进行应力分析。在使用PIPESTRESS进行管道计算时,管道上设置了支架的位置需要施加约束。文中对常见的支架(如刚性支架、弹吊、阻尼器等)该如何在程序中实现约束管道的功能进行了总结。

波纹管膨胀节在核级管道中的应用

波纹管膨胀节是一种重要的管道柔性部件,通常用在管道靠自身柔性无法吸收其承受的热胀或锚固点位移等载荷的情况下,为提供轴向型波纹管膨胀节在PIPESTRESS中的建模方法及利用膨胀节改进管道柔性的工程应用.基于商用核级管道计算软件PIPESTRESS软件对某核电站管道在自重、热膨胀、地震、锚固点位移等载荷工况下进行应力分析,给出了弹簧吊架-阻尼器方案和膨胀节方案两种柔性布置,并分别根据RCC-M规范进行应力评定.计算结果表明,通过设置膨胀节可以有效降低管道应力,吸收管道的过大位移载荷使结构满足规范要求,为PIPESTRESS软件中的含波纹管膨胀节管道应力分析提供了参考.

CEFR事故余热排放系统部分管道应力分析

本文通过Pipestress软件计算事故余热排放系统有关管道,合理布置管道支吊架系统。使管道系统在各种预期的载荷工况下,均能满足ASME设计规范规定的应力限值,并满足机械设计和现场安装的要求。

核电站中核一级管道的热瞬态分析

目的求解管道壁厚方向的温度分布。方法采用PIPESTRESS程序,对某核电站化学和容积控制系统管道的某一瞬态温度曲线进行瞬态热分析。结果得到管道7类关键区域的温度场和最不利的温度梯度ΔT_1、ΔT_2、Ta、Tb,并将该温度梯度数据与参考电站数据进行对比。结论采用PIPESTRESS程序的结果满足工程需要。该工作不仅为管道疲劳分析提供了重要输入条件,其研究方法也为其他系统管道的热分析提供了重要参考。

不同核电设计体系管道应力分析载荷后处理研究

不同核电设计体系对管道应力分析载荷后处理的要求也不相同,Pipestress后处理程序POSTR功能强大且开放性较强,但相对M310和AP1000后处理的相关要求却针对性较弱。支架载荷、接管载荷、管道位移输出时无法自动对指定工况进行载荷组合。文中通过对AP1000、M310载荷后处理组合要求的深入分析,研究如何在Pipestress环境下利用POSTR程序实现不同核电体系的载荷组合要求,并形成标准命令流,从而达到了减少出错几率,提高工作效率的目的。

RIGD单元和SPRS单元对主给水管道解耦模型的影响分析

对主给水管道进行力学分析时有两种方法考虑主回路影响,一种是连着主回路模型一起计算;另外一种是与主回路模型解耦计算,通过在解耦处施加主回路产生的地震谱及位移来模拟主回路影响。以主给水管道解耦模型为研究对象、以PIPESTRESS有限元软件为工具,对主给水管道管嘴到蒸发器解耦约束点处的模型分别采用RIGD单元和SPRS单元开展抗震分析,对比采用这两种单元建模时主给水管道在地震载荷下的应力、反力及阀门加速度的变化情况,为后续主给水管道与蒸发器解耦模型建模方式提供指导。

主蒸汽管道动力时程响应分析

管道的动力时程计算通常采用通用软件ANSYS进行分析。由于ANSYS软件不具备按照规范分析对管道计算结果进行评定的功能,因此使用该程序进行后处理的工作比较烦琐。PIPESTRESS程序是用于管道分析评定的专用程序。文中介绍了管道动力学时程分析的理论方法,然后对PIPESTRESS程序和ANSYS程序的计算结果进行了比较,验证了PIPESTRESS用于管道时程力分析的有效性和可靠性,最后采用PIPESTRESS程序分析和评定主蒸汽管在流体时程力作用下的响应。对管道应力分析者采用PIPESTRESS软件进行管道动力学时程分析具有一定的借鉴意义。

ACP1000余排系统管道的强度分析与评定

目的深入研究PIPESTRESS程序计算原理和方法,总结软件的特点,并对如何更好地使用有限元软件完成核级管道计算工作提出自己的观点,为后续的管道计算工作提供指导。方法采用PIPESTRESS软件对ACP1000余排系统管道进行应力计算,结合RCC-M规范和管道分析的基本原理,从管道模型建立、载荷定义与工况组合、管道抗震分析和应力评定几个方面对PIPESTRESS软件的基本原理和具体应用进行深入分析与研究,并采用SYSPIPE软件对PIPESTRESS的计算结果进行设计验证,对产生误差的原因进行深入研究。结果虽然存在一些影响验证结果的因素,但两种软件的计算结果十分接近。结论PIPESTRESS程序能够很好地胜任对ACP1000核级管道的建模、力学分析和应力评定工作,具有良好的计算精度,该研究成果可以为ACP1000管道计算提供依据,对未来PIPESTRESS程序在新堆型中的应用也具有很大的参考价值。

直埋供热管道“L”形管段的受力分析

为了建立DN500以上大管径直埋供热管道弯管的应力验算公式,应用ANSYS10.0有限元分析软件,对DN150—DN500直埋供热"L"形弯管进行了模拟分析,比较了模拟值与弹性抗弯铰理论计算值,验证了模型建立及荷载施加方法的合理性,得出了弹性抗弯铰计算值与模拟值基本吻合的结论,修正了规程(CJJ/T 81-98)DN500以下直埋弯管的弹性抗弯铰计算公式,为建立大管径直埋弯管应力验算的理论公式奠定了基础。

低温工况下离心泵管线应力分析及优化设计

针对某LNG项目液化单元重烃脱除塔回流泵的配管工作,利用管道应力分析软件CAESARⅡ建立了管道系统的应力分析模型,并进行了应力分析计算,得到了该离心泵管嘴的受力情况,并根据应力分析计算结果提出了具体的改进安装方案,使离心泵管嘴受力符合API610规范要求。

钍基熔盐堆回路管道蠕变疲劳分析和评定研究

钍基熔盐堆(TMSR)回路管道的运行温度大于500℃,需要采用高温反应堆的评定准则来进行评定。对于高温管道需对其进行应力、应变及蠕变-疲劳分析来保证其完整性。传统的方法是采用ANSYS软件建立有限元模型来进行蠕变-疲劳分析,耗时费力。本文采用PIPESTRESS软件对TMSR回路管道进行评定。分析结果表明:通过引入应力指数,对PIPESTRESS软件的计算结果进行处理,可以完成回路管道蠕变-疲劳分析的快速评定。在TMSR回路管道分析中,该方法省时省力,是一种更加实用和有效的方法。