一种非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法技术

技术编号:26342994 阅读:34 留言:0更新日期:2020-11-13 20:40
本发明专利技术提供一种非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法,包括:以横向流作用下的非线性支承管束为模型,分别建立每根传热管损伤位置两侧的振型函数;根据各传热管的损伤程度,建立该传热管在损伤处的连续性边界条件;利用边界条件,获得含结构损伤的传热管频率方程和振型函数;通过无量纲化和模态叠加法,得到传热管广义坐标的振动方程,通过数值积分方法即可得到每根传热管在任意流速下的振动响应。本发明专利技术在不改变传热管振动方程的情况下,通过改变损伤点两端的距离值实现对损伤位置的调整,通过改变损伤处传热管的刚度值实现对损伤程度的调整,进而得到每根传热管在任意流速下其损伤位置受到的振动响应状态。

An analysis method for vibration characteristics of non-linear support tube bundle in transverse flow

【技术实现步骤摘要】
一种非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法
本专利技术涉及核电站的蒸汽发生器领域,特别是涉及一种含结构损伤的非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法。
技术介绍
蒸汽发生器是压水堆核电站一回路系统中关键设备之一,其结构安全是保障核反应堆稳定运行的关键。在核电站运行过程中,二次侧的冷却剂流动会诱发蒸汽发生器传热管束发生明显的振动。为防止蒸汽发生器的传热管发生大幅横向振动,通常设计有防振条、支承板等支承结构。然而,当横向流流速过大时,传热管束会出现持续、大振幅的周期运动,并与支承结构发生剧烈碰撞振动,进而导致传热管束微动磨损和疲劳破坏,这是蒸汽发生器传热管束失效的主要原因。目前,虽然一直有研究单/两相流中管束系统流致振动的问题,但当管束结构出现损伤之后,是否会加速传热管束的微动磨损和疲劳破坏,或是因不同损伤位置和损伤程度对横向流作用下非线性支承管束振动特性影响的程度有多大,目前还未有深入的研究。
技术实现思路
本文专利技术的目的是提供一种含结构损伤的非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法。<br>具体地,本专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法,其特征在于,包括如下步骤:/n步骤100,以横向流作用下的非线性支承管束为模型,分别建立每根传热管损伤位置两侧的振型函数;/n步骤200,根据各传热管的损伤程度,建立该传热管在损伤处的连续性边界条件;/n步骤300,利用边界条件,获得含结构损伤的传热管频率方程和振型函数;/n步骤400,通过无量纲化和模态叠加法,得到传热管广义坐标的振动方程及其无量纲位移计算方程,代入相应的传热管参数以横向流物性参数,通过数值积分方法即可得到每根传热管在任意流速下的振动响应。/n

【技术特征摘要】
1.一种非线性支承管束在横向流中的振动特性分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤100,以横向流作用下的非线性支承管束为模型,分别建立每根传热管损伤位置两侧的振型函数;
步骤200,根据各传热管的损伤程度,建立该传热管在损伤处的连续性边界条件;
步骤300,利用边界条件,获得含结构损伤的传热管频率方程和振型函数;
步骤400,通过无量纲化和模态叠加法,得到传热管广义坐标的振动方程及其无量纲位移计算方程,代入相应的传热管参数以横向流物性参数,通过数值积分方法即可得到每根传热管在任意流速下的振动响应。


2.根据权利要求1所述的分析方法,其特征在于,
所述步骤100中振型函数的建立公式如下;






其中,表示加热管的左侧,表示加热管的右侧,C11,C12,C13,C14,C21,C22,C23,C24为振型系数。


3.根据权利要求2所述的分析方法,其特征在于,
所述步骤200中边界条件的建立过程如下:



其中,E是传热管的弹性模量,I是传热管束的截面惯性矩,KT是传热管在损伤处的刚度,L1和L2分别...

【专利技术属性】
技术研发人员:路玲玲赖姜毕建权宋宏伟黄晨光
申请(专利权)人:中国科学院力学研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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