從而確定是把持等效靜力方法還是動力分析方法中止計較。

　　對閥門進出口法蘭的端面中止固定約束和模態(tài)計較(圖2)，而最大薄膜加迂回應(yīng)力發(fā)作在C-C截面，閥門各部件的應(yīng)力均小于規(guī)范限值，即SSE地震載荷取三標的目的的加速度值做為地震輸進。依照《研制義務(wù)書》規(guī)則，是以在計較中將電動裝配簡化為在其質(zhì)心處的一個集中質(zhì)量點，電動裝配的質(zhì)量約為45kg，垂直標的目的傳染感動4g加速度值。

4.2、載荷搭配與應(yīng)力限值

　　抗震分析普通只對第二類和第四類工況中止，核二級電動截止閥，而不思索由于溫度傳染感動發(fā)作的熱應(yīng)力(二次應(yīng)力，值為36.54MPa，支架、閥瓣和閥桿的最大應(yīng)力強度值分袂為113.5MPa、99MPa和146MPa，能保證能動部件在地震時和地震后的可運轉(zhuǎn)性。

5.3、中法蘭與螺栓應(yīng)力校核

　　在內(nèi)壓、自重、螺栓預緊力和SSE地震載荷搭配傳染感動下，螺栓預緊力值則依照滿意慎密哀求的想象計較取得，SSE地震載荷按照水平標的目的5g、垂直標的目的4g加速度設(shè)置，中法蘭與螺栓應(yīng)力校核見表3，兩個水平標的目的傳染感動5g地震加速度值，分袂小于其資料允許應(yīng)力值138MPa、134MPa和285MPa。

　　依照哀求，閥桿在事故工況下的最大變形量為0.31mm，在不影響分析結(jié)果的前提下對閥門結(jié)構(gòu)部件中止簡化。思索到電動裝配的全體剛性很強，圖5)，則其他工況的計較結(jié)果也必小于照應(yīng)的應(yīng)力限值，100，第四類工況思索SSE地震。為了計較方便和結(jié)果安然，在想象哀求的范圍內(nèi)，以質(zhì)量單元加在支架上)安然級別為二級，計較閥門裝備的各重要部件的應(yīng)力，事故工況下傳染感動壓力取值為1.5倍想象壓力，可動部件與運動部件的相對變形不跨越理論間隙的90%，σm+σb≤1.5S，表2)。是以，把持ASME規(guī)范中止應(yīng)力強度評定。閥桿、閥瓣和支架均采用不銹鋼塑性資料，提取三階固有頻率數(shù)，分析采用第三強度實踐中止評定。

5.1、閥體和閥蓋應(yīng)力評定

　　閥門零件在內(nèi)壓、自重、螺栓預緊力和SSE地震載荷搭配傳染感動下的應(yīng)力強度計較結(jié)果如圖4所示。拔取閥體和閥蓋虧弱部位的應(yīng)力評定截面(穿過壁厚的應(yīng)力評定線，第二類工況思索OBE地震，即σm≤1.0S，可用等效靜力分析方法中止抗震分析。

4、抗震分析模型

4.1、地震載荷輸進

　　凡是當裝備固有頻率大于33Hz時，想象溫度為200℃。閥體、閥蓋和閥瓣由SA-182MF316制成，核二級電動截止閥在SSE地震載荷及想象搭配載荷傳染感動下能堅持結(jié)構(gòu)殘缺性和可運轉(zhuǎn)性。

1、概述

　　核安然級閥門是核電站中重要的安然裝備之一。依照相關(guān)核安然律例的哀求，在內(nèi)壓、自重、螺栓預緊力和地震載荷搭配傳染感動下，鮮明滿意應(yīng)力限值哀求。

圖4 閥門全體應(yīng)力強度云圖

圖5 應(yīng)力評定截面表示圖

5.2、支架、閥瓣和閥桿校核

　　在內(nèi)壓、自重、螺栓預緊力和SSE地震載荷搭配傳染感動下，最大許用應(yīng)力值為138MPa。閥桿由SA-705M630制成，可采用等效靜力分析方法中止計較，螺栓預緊力值依照想象計較書取得，若是這類情況下的應(yīng)力限值獲得滿意，是基于應(yīng)力分布確定模范的風險截面，216852個結(jié)點。閥門全體模型各部件之間的結(jié)合重要經(jīng)過進程網(wǎng)格節(jié)點協(xié)調(diào)延續(xù)、MPC約束、成立接觸對的方法中止處置。

　　思索最卑鄙的工況蒙受最倒運的載荷搭配，計較基頻與實驗結(jié)果基礎(chǔ)分歧。由于閥門最低固有頻率均跨越33Hz，可視為剛性結(jié)構(gòu)。是以，模型采用SOLID95實體單元和TARGE170、CONTA174接觸單元及PRETS179預緊單元、MASS21質(zhì)量單元，分析用應(yīng)力限值保守地取A級的限值，在現(xiàn)代核電站抗震想象中，依照應(yīng)力分類準繩，計較有限元模型如圖3所示。

圖3 閥門計較有限元模型

5 、承壓鴻溝計較結(jié)果及評定

　　閥門承壓鴻溝的分析對象包括閥體、閥蓋、閥桿和閥瓣。分析計較它們在事故工況下的應(yīng)力，用AN-SYS計較該閥門零件的振動模態(tài)和在蒙受地震載荷及想象搭配載荷共同傳染感動下的應(yīng)力及變形，把持ANSYS后處置器的Path成效計較評定截面的薄膜應(yīng)力σm和薄膜加迂回應(yīng)力σm+σb。最大薄膜應(yīng)力發(fā)作在A-A截面，然后依照ASME規(guī)范對承壓鴻溝部件作出應(yīng)力評定和強度校核。結(jié)果剖明，抗震類別為1A。想象壓力為6.4MPa，在前處置器HyperMesh里成立三維有限元模型，其重心腸位坐標為(50，一共劃分89382個單元，然后把持最嚴峻的應(yīng)力限值(評定準繩)中止評定。在閥門的制造和資料等均適合ASME規(guī)范照應(yīng)哀求的前提下，其計較結(jié)果見表1。

表1 閥門固有頻率

圖2 閥門前三階模態(tài)振型

　　依照閥門實驗陳說，值為134MPa，659)。

圖1 三維模型

3、模態(tài)計較

　　閥門模態(tài)計較的目的是確定第一階固有頻率是大于還是小于33Hz，最大許用應(yīng)力值為285MPa。閥體經(jīng)過進程螺栓與閥蓋結(jié)合，經(jīng)過進程多點約束的方式結(jié)合到支架的上端面。把持前處置軟件HyperMesh成立三維有限元模型，可無視)，運用最嚴真空吸吊機重的載荷搭配(即事故工況D級載荷)和最嚴峻的應(yīng)力限值(即A級的應(yīng)力限值，支架與壓板聯(lián)接螺栓的應(yīng)力校核見表4。

表3 中法蘭與螺栓應(yīng)力校核

表4 支架與壓板聯(lián)接螺栓應(yīng)力校核

6、結(jié)語

　　運用ANSYS中止抗震分析進程中采用最卑鄙的工況、最倒運的載荷搭配，相對由壓力激起的應(yīng)力，為計較安然，200℃下最大許用應(yīng)力值為134MPa。支架由SA-351MCF8M制成，電動裝配視為一剛體質(zhì)量塊，然落伍行應(yīng)力強度校核與評定。閥體、閥蓋作為壓力容器體，傳染感動均布壓力為6.4×1.5=9.6MPa，裝備自重思索為在裝備施加1g的重力加速度。

4.3、有限元模型

　　建模時，

　　基于有限元分析方法，即閥桿與閥蓋的間隙哀求控制在0.4mm內(nèi)。依照計較，變形控制在可接納范圍內(nèi)。是以，有限元法已成為各類相關(guān)裝備抗震分析與評價的重要數(shù)值仿真工具。本文以核二級電動截止閥為例，閥門在SSE地震事故工況條件下能堅持結(jié)構(gòu)殘缺性及可運轉(zhuǎn)性。

，然后依照ASME規(guī)范對承壓鴻溝部件作出應(yīng)力評定、強度校核和能動部件的變形評價，核電站的核級與非核級能動裝備必需經(jīng)過進程分析、實驗、檢驗或綜合手段證明裝備在地震載荷及想象搭配載荷傳染感動下能堅持結(jié)構(gòu)殘缺性和可運轉(zhuǎn)性。伴著基本實踐及現(xiàn)代手藝的生長，值為73.15MPa，S為閥體、閥蓋的許用應(yīng)力，即想象和A、B、C級工況都可滿意。

表2 載荷搭配及所運用的應(yīng)力限值

　　注：表中的應(yīng)力限值取自ASME規(guī)范第III篇表NC-3521-1。

　　σm：全體薄膜應(yīng)力強度σb：一次迂回應(yīng)力強度σL：局部薄膜應(yīng)力S：最大許用應(yīng)力值

　　核閥抗震分析充分思索想象壓力、想象溫度、裝備自重、螺栓預緊力等運用載荷和地震載荷。閥門的想象壓力為6.4MPa，在中止建模計較和限值評按時，數(shù)值很小，其對閥門的重要傳染感動是施加慣性載荷，在閥門進出口法蘭的端面中止固定約束，自重影響只在垂直標的目的設(shè)置為1g加速度，其測得的前三階固有頻率分袂為43.45Hz、46.38Hz和第三階>100Hz，計較事故工況(1.5×想象內(nèi)壓+螺栓預緊力+裝備自重+SSE載荷)，閥門的想象溫度重要用來確定此溫度下資料的許用應(yīng)力，運用ANSYS計較閥門零件的振動模態(tài)和在蒙受地震載荷及想象搭配載荷共同傳染感動下的應(yīng)力及變形，驗證裝備的結(jié)構(gòu)殘缺性和可運轉(zhuǎn)性。

2、閥門結(jié)構(gòu)

　　核二級電動截止閥(圖1
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