[發明專利]用于抵抗長期高溫和內壓共同作用的安全殼結構計算方法

有效

• 申請號: 201410452199.1
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN104268312B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 孟劍;王黎麗;趙金濤;吳茜婷;于暉
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙)11311
• 代理人: 田明,任曉航

1.一種用于抵抗長期高溫和內壓共同作用的安全殼結構計算方法，包括如下步驟：

(1)將溫度時程曲線和環境溫度作為輸入，計算安全殼標準截面各個時刻的溫度梯度；

(2)根據溫度和壓力的輸入時程曲線以及安全殼標準截面各個時刻的溫度梯度，選取若干合適的計算時刻，所述的計算時刻為輸出計算結果的時刻；

(3)對步驟(1)中安全殼標準截面計算模型的截面網格進行優化，整個截面采用由內側到外側網格尺寸逐漸變大的網格劃分方式；初步確定幾種漸變的網格尺寸方案，分別得到計算時刻的標準截面溫度分布，并與步驟(1)中的計算結果進行比較，在保證精度的前提下，選出一種能夠模擬出各個計算時刻的截面溫度分布的網格數量最少的網格尺寸方案；

(4)針對優化后的安全殼截面網格劃分方式，進行整體模型溫度梯度計算，得到步驟(2)中確定的各個計算時刻整體模型的溫度分布，并得到計算時刻的截面平均溫度；

(5)將步驟(4)中的整個安全殼的溫度梯度分析有限元模型轉化為應力分析有限元模型，在應力分析有限元模型中，將步驟(4)中得到的各個計算時刻的整個安全殼的溫度梯度作為荷載讀入，計算得到各個計算時刻的溫度應力；

(6)采用步驟(5)用到的應力分析有限元模型，施加內壓荷載，得到整個安全殼的應力計算結果。

2.如權利要求1所述的用于抵抗長期高溫和內壓共同作用的安全殼結構計算方法，其特征在于：步驟(1)中采用通用有限元軟件的熱分析單元建立安全殼標準截面的三維有限元模型，三維有限元模型采用長方體，沿安全殼厚度方向，模型的網格采用均勻劃分；溫度時程曲線作為安全殼內表面的計算輸入，環境溫度作為安全殼外表面的計算輸入，通過通用有限元軟件進行瞬態熱分析計算，計算中分多個荷載步在安全殼的內外表面施加不同時刻的溫度荷載，計算結果為整個時間歷程標準截面的溫度分布。

3.如權利要求1所述的用于抵抗長期高溫和內壓共同作用的安全殼結構計算方法，其特征在于：步驟(2)中選取的計算時刻為溫度或壓力時程曲線上顯著變化時刻，以及由截面溫度推導得到的最大彎矩時刻。

4.如權利要求1-3中任意一項所述的用于抵抗長期高溫和內壓共同作用的安全殼結構計算方法，其特征在于：步驟(5)中根據步驟(4)中得到截面平均溫度，對混凝土彈性模量進行折減。

5.如權利要求4所述的用于抵抗長期高溫和內壓共同作用的安全殼結構計算方法，其特征在于：步驟(6)中采用折減后的混凝土彈性模量進行計算，安全殼的內壓選擇最大值作為荷載輸入，其他時刻的壓力荷載作用的結構應力由最大內壓對應時刻的結構應力乘以小于1的系數得到。