一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法技术

本发明专利技术涉及一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法，用于核电站严重事故缓解技术关键结构密封性能评估，属于熔融物堆内滞留领域。本发明专利技术在进行流固耦合计算过程中关注湍流模型与蒸发沸腾模型的选择与设置；综合考虑高温工况材料热膨胀系数、垫片压缩回弹曲线、接触非线性以及材料非线性等因素对结果的影响；采用操作密封比压的评价方法，结合危险接触区域温度、等效应力以及接触压强计算结果，对RPV密封性能进行综合评价。本发明专利技术能够实现在模拟试验之前通过有限元仿真的方法对RPV密封性能进行有效预评估，为模拟试验提供重要参考，具有缩短技术研发周期，节约试验成本、提高技术可信度等优势。

A method for calculating RPV sealing performance considering material and contact nonlinearity

The invention relates to a RPV sealing performance calculation method considering material and contact nonlinearity, which is used for the critical accident mitigation technique of a nuclear power station, the key structure and the sealing performance evaluation, and belongs to the retention field in a molten pile. The present invention concerns evaporation model and turbulence model in boiling selection and setting of FSI calculation process; considering the influence of high temperature materials, thermal expansion coefficient, gasket compression resilience curve, contact nonlinearity and material nonlinearity and other factors on the results of the operation; the sealing pressure ratio evaluation method, calculation results of stress and contact pressure contact area with dangerous temperature, equivalent, sealing performance of RPV comprehensive evaluation. The invention can realize through the method of finite element simulation in simulation test of RPV before sealing performance effectively pre assessment, provides an important reference for the simulation test, which can shorten the development cycle of technology, save the cost and improve the reliability of test technology advantage.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法
本专利技术涉及一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法，用于核电站严重事故缓解技术关键结构密封性能评估，属于熔融物堆内滞留领域。
技术介绍
核电站严重事故的缓解和控制技术是目前国内外极为关注的焦点。为缓解严重事故后果已提出许多应对的策略，其中堆腔注水技术是一项目前在国际上受到普遍关注的严重事故缓解措施，其目标是通过压力容器外部冷却(ERVC)的方式保证严重事故下压力容器(RPV)的完整性，从而获得熔融物堆内滞留(IVR)，防止大多数威胁安全壳完整性的堆外现象发生。在该项技术当中RPV的密封性能是一个起到关键作用的重点问题，由于其工作过程中所处环境相当复杂，外部流动冷却水、内部存在高温熔融物热源，在技术研发过程中需要对RPV密封性能进行模拟试验验证。目前对RPV密封性能的验证大多是通过模拟试验来完成的，将RPV试验试件安装在冷却水腔内，内部高温热源通过加热棒来模拟，试验周期长，耗费大量的人力、物力和财力。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法，该方法通过仿真技术手段对RPV试验模拟体密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、应用CFX软件对RPV试验模拟体进行流固耦合数值模拟计算，计算过程中同时考虑湍流模型和蒸发沸腾模型的影响，获得试验工况下RPV温度场分布、外水腔中水流的情况以及腔内空气的流动情况，进而求得RPV内外表面的流域表面温度和对流换热系数，为密封性能计算提供边界条件；步骤二、应用ABAQUS软件对RPV试验模拟体进行热负荷和机械负荷的耦合计算，步骤一获得的流域表面温度和对流换热系数作为边界条件，模拟过程中充分考虑材料特性随温度变化对结果的影响，以及材料非线性和接触非线性的问题，计算获得高温工况下RPV温度场结果，以RP...

【技术特征摘要】
1.一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法，其特征在于：具体步骤如下：步骤一、应用CFX软件对RPV试验模拟体进行流固耦合数值模拟计算，计算过程中同时考虑湍流模型和蒸发沸腾模型的影响，获得试验工况下RPV温度场分布、外水腔中水流的情况以及腔内空气的流动情况，进而求得RPV内外表面的流域表面温度和对流换热系数，为密封性能计算提供边界条件；步骤二、应用ABAQUS软件对RPV试验模拟体进行热负荷和机械负荷的耦合计算，步骤一获得的流...

【专利技术属性】
技术研发人员：田静宜，冯慧华，王纪福，杨征葳，牟小龙，匡宇宵，朱乘军，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11