核电站鼓型滤网设备动静态特性分析

论文摘要

随着中国经济的发展,能源消耗日益增大,在电力方面传统的发电模式已不能满足人们增长的用电需求,为了缓解用电需求增长的压力,核电站的建设数量日益增多,但核能存在辐射问题,因此对核电设备的可靠性、安全性提出了更高的要求。鼓型旋转滤网是大型火力发电厂和核电站供水系统的重要滤水设备,能有效地清除水上大于网孔的草木、鱼虾及其它杂物,也可用于城市环保、自来水、冶金、化工等行业的供排水系统。鼓型滤网主要由鼓骨架、主轴装配、驱动装置、冲洗水系统、润滑系统、密封系统、操作平台、电气控制装置、阴极保护防腐装置等组成。鼓型滤网由驱动装置带动传动轴上的小齿轮,并驱动鼓网上的大齿圈转动。本文基于大型有限元仿真分析软件ANSYS,对鼓型滤网先后进行了静态应力分析、模态分析、抗震设计分析。为了便于划分网格提高解题精度,鼓型滤网的模型在ANSYS环境中直接建立。根据鼓型滤网工作时,鼓网内外水位差的不同,静力分析又分为三种工况进行分析。在抗震分析中分别采用了反应谱分析和时间历程分析两种方法进行了校核,绘制了关键点的位移、应力时程曲线。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 鼓型滤网简介
• 1.1.1 鼓型滤网发展概况
• 1.1.2 鼓型滤网组成及工作原理
• 1.2 CAE技术及其应用
• 1.2.1 CAE的概念
• 1.2.2 有限元法概述
• 1.3 有限元法基本构成
• 1.3.1 有限元法常用术语
• 1.3.2 有限元法分析过程
• 1.4 有限元模型网格划分
• 1.4.1 复杂有限元网格划分的基本原则
• 1.5 问题提出
• 1.6 本文的工作
• 第二章 模型的建立及静力分析
• 2.1 结构静力分析概述
• 2.2 三维实体模型
• 2.3 有限元模型的建立
• 2.3.1 模型简化
• 2.3.2 单元类型及属性
• 2.3.3 模型数据及分布
• 2.4 静态工况静力分析
• 2.4.1 载荷与约束
• 2.4.2 静态工况分析结果
• 2.4.2.1 总体结构
• 2.4.2.2 轴结构
• 2.5 动态工况静力分析
• 2.5.1 载荷与约束
• 2.5.2 高速0.5米水位差分析结果
• 2.5.3 高速1.0米水位差分析结果高水位工况
• 2.6 鼓形滤网的应力分析
• 2.6.1 水位差1.5米静水压力工况
• 2.6.2 高速0.5米水位差
• 2.6.3 高速1.0米水位差
• 2.7 A幅与主横梁连接处von Mises（SEQV）应力
• 2.8 齿圈固定槽钢与主横梁连接处von Mises（SEQV）应力
• 2.9 本章小结
• 第三章 鼓型滤网结构自振特性分析
• 3.1 模态分析概述
• 3.2 模态分析方法
• 3.3 模态分析求解步骤
• 3.3.1 建立模型
• 3.3.2 加载以及求解
• 3.3.3 扩展模态
• 3.3.4 观察结果
• 3.4 鼓型滤网的模态分析
• 3.4.1 模态分析模型
• 3.4.2 模态提取方法
• 3.4.3 加载与求解
• 3.4.4 扩展模态
• 3.4.5 模态分析的结果
• 3.5 鼓型滤网固有频率与振型分析
• 3.5.1 结构模态分析的基本原理
• 3.5.2 鼓型滤网结构的模态计算
• 3.6 本章小结
• 第四章 结构抗震反应谱分析
• 4.1 引言
• 4.2 地震作用理论
• 4.2.1 地震作用
• 4.2.2 静力理论
• 4.2.3 动力理论
• 4.3 反应谱
• 4.3.1 反应谱概念
• 4.3.2 谱分析技术
• 4.3.3 反应谱的形成
• 4.4 滤网结构响应谱分析
• 4.4.1 工程概况
• 4.4.2 有限元模型及单元材料属性
• 4.4.3 X方向激励反应谱分析
• 4.4.4 Y方向激励反应谱分析
• 4.4.5 Z方向激励反应谱分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结构地震响应时程分析
• 5.1 时程分析的必要性
• 5.2 时程分析原理
• 5.3 地震波的选取
• 5.4 计算结果分析及数据处理
• 5.4.1 输入垂直向（Y）地震波
• 5.4.2 输入南北向（X）地震波
• 5.4.3 输入东西向（Z）地震波
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢