论文部分内容阅读
随着经济的飞速发展,全球能源需求迅猛增加,能源问题越来越突出。由于人们环保意识的提高以及光伏、风能等清洁能源利用率的低下,在煤炭和石油等化石燃料越来越不被人们采纳的同时,核电作为一种较高效的清洁电力能源,正日益被各国政府所认可。AP1000作为国家重点引进的核电技术,一直来被广泛研究。核岛结构作为特殊的建筑结构在研究中需要重点分析。由于核电厂结构安全等级都比较高,而且核安全壳结构经常处于高温高压状态,核岛结构上部非能动水箱就成了三代核电技术中的重要组成部分。正由于非能动水箱的存在,核岛结构在动载荷作用下的响应分析变得复杂。本文参考流固耦合相关文献,对PCCS核电水箱结构进行了动力学分析。本文主要内容如下:1根据我国在建的AP1000核电站屏蔽厂房结构以及上部的非能动水箱结构特点进行动力学简化。利用Dunkerley理论以及铁木辛柯梁理论,推导得出简化结构振动的一阶频率。2利用前处理软件HyperMesh建立由不同单元类型所构成的三维有限元模型。通过导出的Nastran文件在有限元软件中的进行动力特性分析,验证壳单元在结构建模中的适用性,为后续的时程分析减少计算成本奠定基础。3利用Matlab求解推导得出的频率计算公式,并与有限元分析所得到的固有频率进行对比。对比结果说明了推导得出的频率计算公式的准确性,为日后的科研工作提供了较为简便的基频计算方法。4在有限元软件ADINA中,对结构进行流固耦合模态以及冷却水晃动模态分析,通过结果分析得出冷却水水深对流固耦合频率以及冷却水晃动频率的影响。5根据规范确定三种不同的调整后的正弦载荷,在有限元中对非贮水模型以及贮水模型进行隐式动力分析。分析得出外载荷频率对波高以及Mises应力的影响,冷却水的存在对结构响应的影响,同时结果表明强度符合要求。