基于ANSYS的AP1000安注箱壳体强度可靠性分析.pdf

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1、基于ANSYS的AP1000安注箱壳体强度可靠性分析姚兆祯，张丽艳，李辉，王秉熙(上海核工程研究设计院，上海200233)摘要：基于ANSYS有限元方法，选用AP1000安注箱球壳截面的参数化模型，考虑载荷为内压的情况下，以服从正态分布的球壳壁厚和材料许用应力为输入变量，对其进行可靠性分析与评定。安注箱壳体强度的可靠度为100％，它是以完工的AP1000安注箱可靠性参数实测值经统计处理作为输入数据并通过有限元计算得出的结果，对安注箱的研究与工程设计具有一定参考价值。关键词：安注箱；壳体强度；可靠性；有限元分析中图分类号：TH

2、49；TL351；TB115．1文献标志码：B文章编号i1001—4837(2016)02—0061—06doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2016．02．010ReliabilityAnalysisofAPIO00AccumulatorTankShellStrengthBasedonANSYSYAOZhao—zhen，ZHANGLi—yan，LIHui，WANGBing—xi(ShanghaiNuclearEngineeringResearchandDesignInstitute，Shanghai2

3、00233，China)Abstract：ThereliabilityanalysisandevaluationofAPIO00accumulatortankwerepresentedbyusingANSYSfiniteelementmethodwithaparametricshellcross-sectionmodelandtheloadofinternalpres·-sure．Theinputvariablesarewallthicknessandmaterialallowablestress．thedistributi

4、onsofwhicharei．deallynorma1．Theevaluationconclusionforshellstrengthreliabilityis100％throughcalculation，whichiSbasedonthemeasureddatafromas—builttankbystatisticalprocessing．Soithassomereferencevaluesintheresearchofaccumulatortankaswellasengineeringdesigning．Keywords

5、：accumulatortank；shellstrength；reliability；finiteelementanalysis迅速冷却失控升温的堆芯【13，很大程度决定了该0引言系统“纵深防御”的技术成熟性乃至电厂的安全性。因此，安注箱的可靠性具有十分重要的意义，APIO00安注箱是一个裙座支撑式低合金钢而选取合适的可靠性研究方法又是安注箱设计、球形容器，是第三代核电厂非能动堆芯冷却系统制造与运行的基础。(PXS)的关键设备之一，其功能是在事故工况下容器设计的核心是研究其在载荷条件下，抵基金项目：科技部国家重大专项(201

6、1ZX06002—002)·61-基于ANSYS的AP1000安注箱壳体强度可靠性分析抗变形或破坏的能力，即强度、刚度与稳定性的问行：一是分布的集中趋势，反映各数据向其中心值题。常规设计方法，如GB150—20l1《压力容靠拢或集聚的程度；二是分布的离散程度，反映各器》_2]、GB12337-2014《钢制球形储罐》等国数据远离其中心值的趋势；三是分布的偏态和分家标准均采用以薄膜理论为基础的计算公式设计布，反映数据分布的形状。集中趋势的测度，主要零部件的具体尺寸，引入了安全系数进行结构强包括众数、中位数、算术平均数；离散程度

7、的测度度设计。这种基于确定性分析的设计理论并没有主要包括极差、标准差。否认机械设备系统参数的不确定性，而是采用经安注箱壳体强度的可靠性参数包括壳体壁验法予以考虑。一般来说，安全系数的取值偏于厚、材料许用应力、球壳内径、工作载荷等因素。主观，数值往往过大I6J。高安全系数的实质是受数据限制，本文仅对已完工验收的AP1000安为了包容难以定量表示的各种影响因素，但却造注箱的壳体壁厚及材料许用应力进行前两个方面成材料浪费、产品过重。将安全系数取成定值，又的统计测度。忽略了环境和结构本身的变化。由于材料性能的2．1壳体壁厚离散性以及

8、设备制造、安装、测量上的误差，有必要将固有随机性的可靠性技术纳入容器设计的考虑范畴，以克服常规安全系数校核容器强度无法反映应力和材料强度变化的缺点。根据AP1000安注箱的结构型式，作为承压部件的球壳体是保证安注箱性能可靠、功能完整的关键部位。本文基于ANSYS有限元方法，选用AP1000