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核反应堆结构力学仿真实验平台

“核反应堆结构力学仿真平台”由“核电厂设备抗震仿真实验系统”和“核反应堆堆芯内部流致振动仿真实验系统”构成。每个平台整合了几个仿真项目,部分项目为完全自主开发的程序,部分项目为基于商用软件二次开发的程序。对于二次开发的程序,主要通过ANSYS参数化设计语言搭建,并辅助采用Matlab、Fortran等程序建立交互界面,并通过程序接口调用有限元软件,计算结果可以直接在ANSYS查看,或者返回到交互界面。

“核电厂设备抗震仿真实验系统”可以模拟不同核设备在地震载荷下的结构响应。“核反应堆堆芯内部流致振动仿真实验系统”可以用于模拟燃料棒、燃料组件等核电厂关键部件在流致振动条件下的响应。反应堆结构力学仿真平台,可以极大程度上简化设备建模、计算过程,并对核设备进行结构校核,并指导核设计。

通过本实验平台教学,要求核专业学生熟练掌握各种力学扰动下,材料性能的计算机软件模拟分析方法,熟练操作实验设备进行各种工况下的力学性能测试分析;要求其他专业学生掌握主要几种类型力学扰动对材料性能的软硬件分析方法;对于科普对象,使其了解核电厂抗震能力设计思路。

(1)核电厂设备抗震仿真实验系统

典型实验项目:

①直流换流阀的抗震仿真分析

②快堆燃料组件抗震仿真分析

③AP1000非能动安全壳冷却水箱液面晃动仿真

④AP1000屏蔽厂房地震载荷瞬态仿真

部分实验效果图:

14.png

(2)核反应堆堆芯内部流致振动仿真实验系统

典型实验项目:

①控制棒落棒仿真实验

②高密度乏燃料贮存格架结构仿真分析

③快堆燃料组件附加质量和附加阻尼参数计算仿真

④超临界水堆流致振动仿真分析

⑤快堆燃料棒流致振动仿真分析

⑥蒸汽发生器传热管流致振动仿真分析