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题目：核级海水蝶阀结构分析

[摘要]: 该综述介绍了核级海水蝶阀的发展背景以及过程，描述了本次毕业设计课题的目的及意义，同时列举了国内外运用有限元分析对核级海水蝶阀的抗震以及结构进行的研究并得出的结论。主要包括海水蝶阀的抗震分析以及蝶阀的结构优化分析，并通过这些文献对该方法存在的局限性以及不足之处做一个总结，也对将来有限元法及核级海水蝶阀做出一点展望。

关键词： 有限元 蝶阀 抗震 结构分析

1. 前言

为了把握未来能源发展的战略主动权，必须启动“积极发展核电”的新的核能发展战略。应将核能视为与石油、天然气资源同等重要的一种长期战略性能源选择^[1]。核阀的工作环境较火电厂更加恶劣，其安全性要求更高。所以在设计使用时应着重考虑阀门的耐热性、热稳定性、耐蚀性、耐冲蚀性、放射性和抗震性 (例如地震) 等特殊要求，国内外现在最大的课题便是运用有限元分析法加强核阀的抗震性以及结构稳定性^[2]。

1. 国内外研究概况

2.1.1国外核电阀门标准分类^[3]

美国ASME锅炉和压力容器规范第Ⅲ卷核动力装置部分包含了核电阀门，其中NB-3500、NC-3500、ND-3500规定了核电阀门的设计规范，NB，NC，ND分卷分别针对的是一级、二级、三级设备^[4]。法国的RCC-M标准则是在借鉴ASME锅炉和压力容器规范核动力装置部分的基础上，结合自己的实践经验得到的核安全级设备设计和制造规范^[5]。俄罗斯核电站设备和管道阀门的通用技术要求OTT-87，是俄制定核电阀门设计、制造和试验要求的主要技术规范。俄罗斯国家核安全局在1987年9月4日版本基础上修改后于1991年9月11日批准了该规范，它是核电阀门设计和制造的必要准则。

2.1.2国外研究问题及突破

在EURO聚变工程数据与设计集成(EDDI)框架内，为有限元软件ANSYS APDL开发了一种称为蠕变疲劳评估(CFA)的后处理工具。该工具最初是基于ASME锅炉压力容器规范(BPVC)第三部分第1部分NH附录T的弹性蠕变-疲劳规则。在弹性分析中使用应力线性化方法，可以计算出包括非弹性效应在内的修正的等效应变范围，从而最终确定允许的循环次数、蠕变和疲劳损伤率^[6]。

讨论了二维和三维的一部分icle随机拉格朗日模型-任意形状水平均匀湍流颗粒输运结构一点概率密度函数。结果表明，在各向异性湍流情况下对于高斯pdf，该模型与已知的Thomson模型有本质的不同。结果在中性层化大气表面情况下根据我们的模型进行的计算层符合sat与文献中已知的测量结果^[7]。

核反应堆中子学和热水力学的三维模拟是设计核反应堆的一种工具。提出了MCB与FLUENT的耦合。耦合的主要目的是在两个代码之间交换数据，如温度和功率剖面。耦合模拟给出了反应堆的热行为、堆芯内的核反应以及燃料的时间演化等信息。结果表明，中子学对热水力学有很强的影响。这种影响比热水力学对中子学的影响更大。给出了耦合对温度和中子倍增系数的影响^[8]。