[发明专利]一种考虑材料和接触非线性的RPV密封性能计算方法

摘要

本发明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。

主权项

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：/n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，其中湍流模型通过求解两个附加方程确定湍流黏性系数，进而求解湍流粘性应力，蒸发沸腾模型选择RPI模型，设置蒸汽和水的物性参数，进行边界条件和求解控制参数的设置；/n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；/n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RPV温度场计算结果为边界条件进一步计算获得应力场结果；/n步骤三、应用操作密封比压的密封性能评价方法，对步骤二所得的应力场计算结果进行评价；即对RPV危险接触区域的温度、等效应力和接触压强进行计算分析，将接触压强计算结果与操作密封比压阈值进行比较，进而对RPV密封性能进行有效评价。/n