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⑥核反应堆主系统备道的动力特性研究
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清华大学工程力学系,
擒要本文系统研究了棱反应堆主系统管道在局部破裂工况下的动力特性及非线性动力响应。采用统一动
力子结掏方癌建立复杂管系的动力计算模型采用癌和癌分别求解系统的实、
析了流逮大小对系统固有频率的影响在给定破口处的流体排放力后,采用丑。基矢量与横态凉台相结告
的自由度赋培技术兼用伪力癌、。
方癌所研制的软件对核安全设计审批具有实用价值。文中培出了主系统管道的若干算例。
关键词懈粕采虚艟
引言
压水式核反应堆主系统管道的局部破裂及由此而产生的甩动倒塌等事故的动力响应分析
是国际上核安全审查的必要步骤口。我国的核电建设刚刚起步,有关的标准及规范尚不健全,
为确保电站安全运行,对主系统管道进行全面、系统的动力分析是十分必要的。管道局部破裂
是一种假想事故,事故一旦发生,管内的高温、高压和高速的流体将从破处喷出,喷出的流体
反作用于管道,推力可达千吨量级,致使管道甩动,甚至毁坏管道附近的掏筑物,后果不堪设
想。
由于管道破裂后的运动表现出高度非线性,同时存在几何、材料和边界条件的非线性,因
此给有限元分析带来了很大的困难。年代,国外从试验和计算两方面做过许多工作,研究了
管道破裂后截面的阻塞、椭圆化及屈曲等问题。’文用程序对反应堆管道系统进
行过动力模拟计算,取得了一些实用的结果,文介绍了管道甩动问题的若干分析方法。本文
系统研究了横反应堆主系统管道在局部破裂工况下的动力特性及非线性动力响应。用统一动
力子结构方法建立了复杂管道系统的动力计算模型,既大规模减缩了自由度,又保留了原系统
的物理本质,采用。法和法分别求解系统的实、复特征值分析了流速大小对系
统固有频率的影响。在给定破口处的流体排放力后,用∞基矢量和模态综合相结合的自
由度减缩技术,兼用伪力法、摄动法等技巧,求解管道系统的非线性动力响应。
动力分析模型
核反应堆主系统管道是一个复杂的结构系统,对其进行动力分析首先必须有一个高效合
理的计算模型,动力子结构方法既可大规模缩减自由度,又不失系统的主要特征。近几年来,动
力子结构法的研究已有很大发展,特别是文,提出的统一动力子结构方法不仅使
各种子结构方法达到了形式上的完美统一,而且进一步提高了分析效率。本文府这种方法建立
本文干年】月日收到。
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十算结构力学及其应用卷
了以一回路管道为主体并计及相接的其它部件如压力壳、蒸汽发生器、泵等的三维空间动力计
算摸型,模型具有自由度数少且逼真实际肋特点。
其
统一动力子结构法的基本思想中是在混合法的坐标变换格式公式中消去界面力广义
坐标,,通过适当选择‰以保证刚度矩阵子块正定,即可得到与固定界面法十分相似的
坐标变换格式公式,
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