高温剪断式触发吸收球非能动停堆装置断裂模拟研究
发布时间：2021-09-24 05:41
在全球普遍面临气候异常变化和资源严重短缺的危机面前,核能依靠其高效率、高安全、高清洁的特点成为国际能源领域投资的新方向与新热点。熔盐堆是第四代先进核能系统的六种备选堆型之一,凭借其经济型好、固有安全性高、防核扩散强等优点,具有良好的应用与发展前景。众所周知,安全是熔盐堆甚至核电发展的生命线,非能动停堆系统更是事故工况下核能系统的重要安全保障。为了进一步提高和增强钍基熔盐堆的安全性,尤其是其非能动安全性能,本论文依托中国科学院先导科技专项-钍基熔盐堆核能系统,结合10MW固态燃料钍基熔盐实验堆项目,对钍基熔盐堆的非能动停堆装置开展设计研究。本论文回顾了熔盐堆的发展历史,介绍了非能动停堆装置的研究现状,通过比较国内外水堆、快堆、气冷堆等多种反应堆堆型的非能动停堆装置,提出了一种新型的结构简单、非能动性能好、适用于钍基熔盐堆的高温剪断式触发吸收球非能动停堆装置,以提高钍基熔盐堆在紧急事故工况下的安全停堆能力。基于所提出高温剪断式触发吸收球非能动停堆装置,热应力断裂模拟是一个非常重要且复杂的问题,关乎整个装置的可行性与可靠性。本论文首先对热应力分析理论和断裂力学基本理论进行了介绍与说明,为后文...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 熔盐堆概述
1.3 非能动技术研究动态
1.3.1 非能动设计思想简介
1.3.2 非能动停堆装置研究现状
1.4 本文的研究思路与研究内容
第二章 研究方法及特点
2.1 Abaqus
2.2 热应力分析理论
2.2.1 热应力分析基本原理
2.2.2 Abaqus热应力分析介绍
2.3 断裂力学理论
2.3.1 断裂力学基础
2.3.2 裂纹的基本类型
2.3.3 扩展有限元理论
2.3.4 XFEM损伤准则
2.4 本章小结
第三章 高温剪断式触发吸收球非能动停堆装置设计
3.1 方案设计
3.2 合金选择
3.3 结构设计
3.3.1 设计参数
3.3.2 二维结构设计
3.4 本章小结
第四章 高温剪断式触发装置断裂模拟分析
4.1 稳态模拟分析
4.1.1 恒温稳态模拟
4.1.2 变温稳态模拟
4.2 瞬态模拟分析
4.2.1 载荷形式分析
4.2.2 升温方式分析
4.2.3 温度波动分析
4.2.4 疲劳分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]固态钍基熔盐堆概率安全评价始发事件分析研究[J]. 梅牡丹,邵世威,何兆忠,陈堃. 核技术. 2014(09)
[2]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[3]CDFR非能动停堆系统关键技术研究课题研发概况和进展[J]. 胡文军,杨红义,喻宏,薛秀丽,彭燕,宋维,杨晓燕. 中国原子能科学研究院年报. 2010(00)
[4]用于快堆非能动停堆系统的磁性连接对的设计优化与完整性综合评价[J]. 商昌忠,陆道纲,范念青. 原子能科学技术. 2010(03)
[5]快中子反应堆非能动停堆系统中控制棒驱动杆磁性连接件的设计与有限元分析[J]. 商昌忠,陆道纲. 原子能科学技术. 2008(S2)
[6]快堆非能动停堆装置的发展[J]. 黄晨. 中国原子能科学研究院年报. 2006(00)
[7]非网格重剖分模拟宏观裂纹体的扩展有限单元法（Ⅰ:基础理论）[J]. 李建波,陈健云,林皋. 计算力学学报. 2006(02)
[8]核电厂安全运行对策研究[J]. 朱继洲,单建强,王学容. 核科学与工程. 2001(01)
硕士论文
[1]基于Abaqus的薄壁板裂纹扩展仿真研究[D]. 吴中怀.中南大学 2013
[2]基于XFEM的连杆裂解过程仿真与分析[D]. 王维峰.北京交通大学 2012
[3]拉伸、冲击和COD试件加载过程的模拟及临界参数确定[D]. 宋洁.兰州理工大学 2012
[4]某大型柴油机消声器结构热应力和内部流动研究[D]. 王翔宇.哈尔滨工程大学 2009
[5]核动力非能动安全特性研究[D]. 廖永达.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：3407209
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)上海市
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 熔盐堆概述
1.3 非能动技术研究动态
1.3.1 非能动设计思想简介
1.3.2 非能动停堆装置研究现状
1.4 本文的研究思路与研究内容
第二章 研究方法及特点
2.1 Abaqus
2.2 热应力分析理论
2.2.1 热应力分析基本原理
2.2.2 Abaqus热应力分析介绍
2.3 断裂力学理论
2.3.1 断裂力学基础
2.3.2 裂纹的基本类型
2.3.3 扩展有限元理论
2.3.4 XFEM损伤准则
2.4 本章小结
第三章 高温剪断式触发吸收球非能动停堆装置设计
3.1 方案设计
3.2 合金选择
3.3 结构设计
3.3.1 设计参数
3.3.2 二维结构设计
3.4 本章小结
第四章 高温剪断式触发装置断裂模拟分析
4.1 稳态模拟分析
4.1.1 恒温稳态模拟
4.1.2 变温稳态模拟
4.2 瞬态模拟分析
4.2.1 载荷形式分析
4.2.2 升温方式分析
4.2.3 温度波动分析
4.2.4 疲劳分析
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]固态钍基熔盐堆概率安全评价始发事件分析研究[J]. 梅牡丹,邵世威,何兆忠,陈堃. 核技术. 2014(09)
[2]未来先进核裂变能——TMSR核能系统[J]. 江绵恒,徐洪杰,戴志敏. 中国科学院院刊. 2012(03)
[3]CDFR非能动停堆系统关键技术研究课题研发概况和进展[J]. 胡文军,杨红义,喻宏,薛秀丽,彭燕,宋维,杨晓燕. 中国原子能科学研究院年报. 2010(00)
[4]用于快堆非能动停堆系统的磁性连接对的设计优化与完整性综合评价[J]. 商昌忠,陆道纲,范念青. 原子能科学技术. 2010(03)
[5]快中子反应堆非能动停堆系统中控制棒驱动杆磁性连接件的设计与有限元分析[J]. 商昌忠,陆道纲. 原子能科学技术. 2008(S2)
[6]快堆非能动停堆装置的发展[J]. 黄晨. 中国原子能科学研究院年报. 2006(00)
[7]非网格重剖分模拟宏观裂纹体的扩展有限单元法（Ⅰ:基础理论）[J]. 李建波,陈健云,林皋. 计算力学学报. 2006(02)
[8]核电厂安全运行对策研究[J]. 朱继洲,单建强,王学容. 核科学与工程. 2001(01)
硕士论文
[1]基于Abaqus的薄壁板裂纹扩展仿真研究[D]. 吴中怀.中南大学 2013
[2]基于XFEM的连杆裂解过程仿真与分析[D]. 王维峰.北京交通大学 2012
[3]拉伸、冲击和COD试件加载过程的模拟及临界参数确定[D]. 宋洁.兰州理工大学 2012
[4]某大型柴油机消声器结构热应力和内部流动研究[D]. 王翔宇.哈尔滨工程大学 2009
[5]核动力非能动安全特性研究[D]. 廖永达.哈尔滨工程大学 2003
本文编号：3407209
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3407209.html
