快堆燃料组件抗震分析新的流体附加质量计算方法研究

论文摘要

浸没在液态钠中的快堆堆芯组件在地震作用下发生振动,可能导致组件结构损坏或堆芯结构变形,从而影响反应堆结构完整性和安全,流体使该振动表现为强烈的非线性,因此研究地震引起的流固耦合效应对快堆抗震分析十分重要。本文主要研究流固耦合问题中附加质量的计算方法,该方法由Westergaard首先提出,是一种考虑水体对结构作用的简化动力学计算方法,它将动水压力等效成质量附加在结构上,质量等效原则自提出在各行业得到广泛应用,但缺乏详细理论推导。本文首先推导出附加质量公式;接着对单根和两根组件用CASTEM在空气和水中进行建模;最后将频率、碰撞力分别与试验值比较,结果表明计算值和实验值吻合。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题的背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国内研究现状
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.3 本课题研究内容及创新
• 第二章 理论与方法
• 2.1 有限元方法及CASTEM软件介绍
• 2.1.1 有限元方法基础
• 2.1.2 研究方法
• 2.1.3 研究方法比较
• 2.1.4 组件振动问题的有限元分析
• 2.1.5 CASTEM软件介绍
• 2.2 附加质量模型推导
• 2.2.1 势函数的推导
• 2.2.2 附加质量新的计算方法
• 2.3 模型讨论
• 2.4 本章小结
• 第三章 计算结果与分析
• 3.1 燃料组件分析
• 3.1.1 单根燃料组件建模
• 3.1.2 单根燃料组件计算和分析
• 3.2 两根燃料组件分析
• 3.2.1 两根燃料组件建模
• 3.2.2 两根燃料组件计算和分析
• 3.3 结果比较
• 3.3.1 流体附加质量
• 3.3.2 固有频率
• 3.3.3 碰撞力
• 3.4 本章小结
• 第四章 结论及展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表论文和参加科研情况