承压热冲击下RPV承载力影响因素的数值分析

作者：孙欣; 李相清; 柴国钟^*

来源：力学季刊, 2021, 42(02): 291-303.

DOI：10.15959/j.cnki.0254-0053.2021.02.009

• RPV
• 承压热冲击
• 极限承载力
• 扩展有限元法
• 临界裂纹尺寸

为研究承压热冲击下含缺陷的核反应堆压力容器(RPV)的极限承载力,借助ABAQUS软件建立含表面裂纹的RPV的3D有限元模型.通过热-力耦合分析,分别得到筒体区和喷嘴区的瞬态温度场和应力场.考虑到实际RPV断裂试验工作具有相当大的危险性,使用扩展有限元法(XFEM)对裂纹的扩展情况进行数值模拟.通过对含有不同位置和尺寸裂纹、具有不同壁厚容器的极限承载力分析,得到满足强度条件的各临界裂纹尺寸.结果表明,当表面裂纹距喷嘴口的距离达到一定程度,其长度对RPV结构的极限承载力不构成影响.在喷嘴区,随裂纹距喷嘴口距离的减小,临界裂纹尺寸迅速减小,喷嘴口上仅允许深长比较小的浅表面裂纹出现.

• 单位
  浙江工业大学; 浙江树人学院; 特种装备制造与先进加工技术教育部