中國實驗快堆堆本體抗震性能試驗研究與分析.pdf

1、中國實驗快堆堆本體內(nèi)含有大容積的作為冷卻劑和熱傳輸載體的液態(tài)金屬鈉,大量的堆內(nèi)構(gòu)件都潛浸在金屬鈉中,研究流固耦合效應對堆容器和堆內(nèi)構(gòu)件的抗震性能安全評價十分重要.國內(nèi)外對液態(tài)金屬快中子增殖反應堆和大型儲液結(jié)構(gòu)的研究大都歸結(jié)到對流固耦合效應的研究.該文從耦聯(lián)結(jié)構(gòu)的動力特性與流體晃動的動力特性的比較以及流體參量的地震響應來分析流固耦合效應對堆本體抗震性能的影響.流固耦合效應分析理論經(jīng)歷了從Housner的剛性壁理論到柔性壁理論的發(fā)展過程,在

2、計算方法上也經(jīng)歷了從簡化計算、半解析數(shù)值法到大型有限元程序計算的發(fā)展過程.該文將這些研究方法和成果加以綜合,應用到快堆堆本體流固耦合效應的研究中來,作為該文的理論基礎和研究手段.模擬地震振動臺試驗是研究結(jié)構(gòu)抗震性能的有效手段,該文作者在國內(nèi)首次進行了1:6.25快堆堆本體模型結(jié)構(gòu)的模擬地震振動臺試驗,試驗中應用了流體參數(shù)測量技術,得到了快堆堆本體在地震激勵下的響應.地震響應主要包括主容器和堆內(nèi)構(gòu)件上的應力、位移和加速度,另外,試驗中著重

3、測量了流體晃動波高和液動壓力的地震響應,為了綜合評價快堆堆本體的抗震性能,試驗結(jié)果同計算分析結(jié)果進行了比較,整體結(jié)果吻合.流固耦合模型的動力相似關系研究是堆本體模型試驗研究的一個重要方面.該文首先從流體和固體的動力控制方程出發(fā),推導流固耦合模型的相似準則,再依據(jù)流體特征參數(shù)的理論解,進行量綱分析,得到流體參量的動力相似關系,最后文中提出了一種數(shù)值模擬的方法對重力失真效應進行修正.該文首次對一個重力失真的流固耦合結(jié)構(gòu)模型動力相似關系提出了