發(fā)布時(shí)間：2020-12-04 02:58

　　本文源于“反應(yīng)堆壓力容器三維瞬態(tài)密封分析程序開發(fā)”課題,為“十五”國防預(yù)研關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目,屬于反應(yīng)堆程序開發(fā)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào)為1010104020102)之一。該課題的研究對(duì)于提高核動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平,確保反應(yīng)堆壓力容器密封設(shè)計(jì)的可靠性,保障核安全具有十分重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。反應(yīng)堆壓力容器作為反應(yīng)堆的基本安全屏障,承受高溫、高壓且內(nèi)部包含具有放射性的工作介質(zhì)。在各種苛刻運(yùn)行工況下,容器都必須具有良好的密封性能,以防止工質(zhì)泄漏。為此需要對(duì)反應(yīng)堆壓力容器進(jìn)行可靠的密封分析。壓力容器的密封分析在力學(xué)方面涉及多種非線性因素及它們之間的耦合性,問題非常復(fù)雜,除本程序系統(tǒng)外,至今仍未形成數(shù)值穩(wěn)定、結(jié)果可靠且具有一定通用性的反應(yīng)堆壓力容器瞬態(tài)密封分析程序系統(tǒng)。本文研制了一套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、可以應(yīng)用于任意形狀的反應(yīng)堆壓力容器的瞬態(tài)密封分析程序系統(tǒng)。在系統(tǒng)的研制過程中采用了熱彈塑性接觸理論、穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)傳熱理論、非線性溫度場(chǎng)理論、熱接觸理論和軟件工程有關(guān)理論,并且考慮了多種耦合作用,建立了比較符合實(shí)際情況的計(jì)算模型。本文研究工作的主要內(nèi)容如下:1)開發(fā)了高效的大型線性方程組求解器,包括具有分... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題來源及其意義
    1.2 國內(nèi)外研究概況
        1.2.1 壓力容器密封分析方法概述
        1.2.2 瞬態(tài)熱彈塑性接觸問題有限元法概述
    1.3 本文主要工作
2 三維密封分析基本理論和方法
    2.1 三維瞬態(tài)密封分析基本方程
        2.1.1 密封基本方程
        2.1.2 迭代格式
        2.1.3 收斂準(zhǔn)則
    2.2 三維小變形彈塑性分析
        2.2.1 材料的彈塑性性質(zhì)
        2.2.2 屈服準(zhǔn)則
        2.2.3 加載和卸載準(zhǔn)則
        2.2.4 流動(dòng)理論
        2.2.5 彈塑性本構(gòu)關(guān)系的矩陣表達(dá)式
        2.2.6 屈服準(zhǔn)則及流動(dòng)向量的數(shù)值表達(dá)式
        2.2.7 彈塑性問題解法
    2.3 三維彈塑性接觸分析
        2.3.1 接觸問題的基本方程式
        2.3.2 定解條件和判定條件
        2.3.3 柔度方程的建立
        2.3.4 凝縮方程
        2.3.5 附加剛體位移的處理
        2.3.6 整體平衡矩陣
    2.4 三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析
        2.4.1 溫度邊界條件
        2.4.2 瞬態(tài)溫度場(chǎng)基本方程
        2.4.3 瞬態(tài)溫度場(chǎng)的解法
    2.5 三維接觸傳熱分析
        2.5.1 瞬態(tài)熱接觸基本方程
        2.5.2 接觸傳熱定解條件
        2.5.3 溫度柔度方程
    2.6 本章小結(jié)
3 三維瞬態(tài)密封耦合分析
    3.1 熱應(yīng)力耦合分析
        3.1.1 材料的溫度特性
        3.1.2 溫度應(yīng)變和溫度應(yīng)力
        3.1.3 溫度載荷
    3.2 熱態(tài)接觸耦合過程
    3.3 三維耦合分析中約束問題
        3.3.1 斜約束處理
        3.3.2 接觸點(diǎn)局部自由度約束
        3.3.3 接觸點(diǎn)對(duì)溫度約束
    3.4 預(yù)緊過程螺栓的模擬
        3.4.1 平面墊圈螺栓修正
        3.4.2 球面墊圈螺栓修正
    3.5 螺栓瞬時(shí)溫度滯后分析
        3.5.1 螺栓溫度滯后的影響
        3.5.2 螺栓溫度滯后三維耦合分析方法
    3.6 密封分析程序設(shè)計(jì)
        3.6.1 密封分析程序的特點(diǎn)及功能
        3.6.2 程序框圖
    3.7 本章小結(jié)
4 大型線性方程組分塊求解法及其改進(jìn)
    4.1 大型對(duì)稱稀疏矩陣的存儲(chǔ)方案
        4.1.1 二維等帶寬存儲(chǔ)
        4.1.2 一維變帶寬存儲(chǔ)
        4.1.3 基于動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)二維變帶寬存儲(chǔ)
        4.1.4 帶寬優(yōu)化程序
    4.2 分塊三角分解算法
        4.2.1 三角分解法原理
        4.2.2 分塊三角分解法
        4.2.3 自適應(yīng)分塊法
    4.3 基于內(nèi)存映射文件的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法
        4.3.1 操作系統(tǒng)的內(nèi)存映射文件
        4.3.2 密封分析求解過程中的數(shù)據(jù)流處理
        4.3.3 算例
    4.4 本章小結(jié)
5 ANSYS 二次開發(fā)技術(shù)及其在密封分析中的應(yīng)用
    5.1 ANSYS 軟件簡介
        5.1.1 ANSYS 軟件的特點(diǎn)
        5.1.2 利用ANSYS 進(jìn)行密封分析存在的問題
    5.2 ANSYS 與NVSAS 整合的密封分析系統(tǒng)
        5.2.1 NVSAS 求解器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換程序PREP
        5.2.2 基于ANSYS 二次開發(fā)技術(shù)的后處理程序
    5.3 本章小結(jié)
6 反應(yīng)堆壓力容器密封分析及實(shí)測(cè)結(jié)果
    6.1 壓力容器模擬體冷熱態(tài)密封分析
        6.1.1 試驗(yàn)裝置
        6.1.2 試驗(yàn)回路和試驗(yàn)工況
        6.1.3 有限元計(jì)算模型
        6.1.4 冷態(tài)試驗(yàn)及計(jì)算工況
        6.1.5 熱態(tài)試驗(yàn)及計(jì)算工況
        6.1.6 壓力容器冷態(tài)密封分析結(jié)果
        6.1.7 壓力容器熱態(tài)密封分析結(jié)果
    6.2 某新型壓水反應(yīng)堆壓力容器密封分析
        6.2.1 計(jì)算模型及工況
        6.2.2 計(jì)算結(jié)果
    6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論和展望
    7.1 工作總結(jié)與本文創(chuàng)新點(diǎn)
    7.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]求解彈塑性有限元問題的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[J]. 任小強(qiáng),陳務(wù)軍,付功義,董石麟.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2005(05)
[2]用微分求積法求解梁的彈塑性問題[J]. 聶國雋,仲政.  工程力學(xué). 2005(01)
[3]正交各向異性彈塑性摩擦接觸問題的數(shù)值求解[J]. 張洪武,何素艷,李興斯.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
[4]ANSYS二次開發(fā)及其在壓力容器熱態(tài)密封分析中的應(yīng)用[J]. 杜雪松,林騰蛟,李潤方,徐銘宇.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2004(04)
[5]某電站核容器法蘭三維瞬態(tài)密封分析[J]. 杭華江,李潤方,林騰蛟.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(11)
[6]核壓力容器三維密封分析程序求解器的改進(jìn)[J]. 杜雪松,林騰蛟,李潤方,徐銘宇.  重慶大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(10)
[7]三維摩擦接觸的有限元分析[J]. 汪召華,高蓮士,宋文晶.  清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(S1)
[8]彈性接觸問題的常剛度迭代方法及其加速[J]. 孫林松,王德信.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
[9]彈塑性問題線性互補(bǔ)方程解的存在惟一性[J]. 孫林松,王德信,郭興文,施荷芳.  河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(05)
[10]大變形中摩擦接觸問題的數(shù)值模擬及應(yīng)用[J]. 蔡中義,李明哲,陳慶敏.  應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào). 2002(02)

碩士論文
[1]反應(yīng)堆壓力容器模擬體三維瞬態(tài)耦合密封分析[D]. 徐銘宇.重慶大學(xué) 2004



本文編號(hào)：2896912