【技术实现步骤摘要】
基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法及系统
[0001]本专利技术涉及反应堆流固耦合力学领域，更具体地说，它涉及基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法及系统
。
技术介绍
[0002]反应堆是反应堆系统的核心，其性能对反应堆安全起至关重要的作用
。
冷却剂失水事故
(Loss of Coolant Accident
，
LOCA)
是一种管道破裂事故，发生失水事故后，冷却剂向外喷射或流失，产生喷射推力和引起压力容器内压力变化，卸压波穿过一回路冷却系统并向反应堆压力容器传播，使反应堆冷却剂系统受到很大的外载荷作用，引起堆内结构如吊篮产生振动，对系统安全运行带来不利影响，甚至导致部件和设备损坏的严重后果
。LOCA
动力响应分析的目的是通过对发生失水事故以后反应堆冷却系统
、
堆内构件可能发生的破坏情况的研究，获得堆内结构在卸压波传播过程中的水力载荷，计算出堆内结构的动态响应
、
动应力以及非线性接触力，从而评估反应堆的结构完整性和安全可靠性
。
该物理问题中涉及了流体动力学，结构动力学与非线性力学，使得求解过程复杂，计算资源消耗量大
。
工程设计需要一种对于该极端工况下反应堆动响应进行快速且准确的数值模拟方法
。
[0003]现有技术中公开了一种失水事故下含初始压力的压力容器流固耦合模拟方法，实现了对于极端工况下反应堆流固耦合动响应高精度仿真，其主要包括三...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法，其特征是，包括以下步骤：依据反应堆的结构参数建立固体区域与流体区域的几何模型，并对几何模型进行网格划分，得到固体区域与流体区域的有限元模型；基于有限元模型，对失水事故工况下压力容器破口的压力变化进行求解，并获取相应的水力载荷信息作为流固耦合模拟的压力边界条件；对有限元模型中固体区域的固体边界条件
、
施加的非线性弹簧以及赋予固体的材料属性进行二次建模；对有限元模型中流体区域的单元属性
、
流体介质参数
、
流体边界条件和流固耦合交界面进行二次建模；对完成固体区域和固体区域二次建模后的流固耦合模型进行流固耦合计算，得到反应堆失水事故的流固耦合模拟分析结果
。2.
根据权利要求1所述的基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法，其特征是，所述结构参数包括几何尺寸
、
材料特性
、
接触刚度
、
支撑形式以及堆内构件的各阶振型与频率
。3.
根据权利要求1所述的基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法，其特征是，所述有限元模型中固体区域所对应的结构网格与流体区域所对应的流体网格的坐标位置相互匹配，且全为四面体单元
。4.
根据权利要求1所述的基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法，其特征是，所述有限元模型在构建过程中依据失水事故问题的对称性建立实际模型的一半，并通过对称处理得到最终的有限元模型
。5.
根据权利要求1所述的基于声学有限元反应堆失水事故流固耦合模拟方法，其特征是，所述有限元模型采用商用软件
Hypermesh
或商用软件
CATIA
进行建模
。6.
根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶献辉，刘文进，张毅雄，曾忠秀，王新军，卢喜丰，党高健，张渝，冯志鹏，曹阳，吕勇波，李丽娟，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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