[發明專利]一種核工程設備有限單元法力學綜合分析系統及方法

在審

• 申請號: 202210747836.2
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115329619A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 楊林民;王艷蘋;盛鋒;蘭天寶;余順利;弓振邦;彭星銘;劉寶君;高齊樂;宿昊;劉詩華;王春明;王元珠;劉嘉一;詹自敏;龍波;陳麗;寧慶坤;鄭修鵬;周航;趙秀軍
• 申請（專利權）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F111/20;G06F119/14
• 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

1.一種核工程設備有限單元法力學綜合分析系統，其特征在于，所述系統包括模型文件準備模塊(1)、計算文件準備模塊(2)、啟動模塊(3)和計算分析模塊(4)，通過所述模型文件準備模塊(1)建立設備結構的三維幾何模型，并劃分有限元網格，形成模型文件，通過計算文件準備模塊(2)對所述模型文件定義評定準則相關參數、材料參數、邊界條件和載荷，從而形成計算文件；通過啟動模塊(3)讀取所述模型文件和所述計算文件，選擇分析模式后，通過所述計算分析模塊(4)采用有限元分析方法進行各種計算分析和評定，并輸出計算和評定結果。

2.根據權利要求1所述的核工程設備有限單元法力學綜合分析系統，其特征在于，所述模型文件準備模塊(1)包括三維模型建立模塊(11)和有限元網格劃分模塊(12)，所述三維模型建立模塊(11)用于建立設備結構的三維幾何模型，所述有限元網格劃分模塊(12)用于根據設定的單元類型、第一材料參數和截面參數對所述三維幾何模型進行網格劃分，從而生成所述模型文件，所述第一材料參數包括密度、彈性模量和泊松比。

3.根據權利要求2所述的核工程設備有限單元法力學綜合分析系統，其特征在于，所述計算文件準備模塊(2)包括：

評定準則設定模塊(21)，用于設定設備評定要使用的規范、設備的抗震等級和規范等級，從而根據適合的準則選擇對應的許用應力計算公式；

結構部件設定模塊(22)，用于對需要評定和提取結果的結構部件命名，命名規則根據規范對應力的分類及評定要求確定；

材料參數設定模塊(23)，用于定義各結構部件的第二材料參數及其他評定參數，所述第二材料參數包括基本許用應力值、屈服強度和抗拉強度；

邊界條件設定模塊(24)，用于對各結構部件設定邊界條件；

載荷設定模塊(25)，用于根據實際受力工況，定義計算模型所受載荷，提供的載荷類型包括地震、內壓、接管、自重載荷。

4.根據權利要求3所述的核工程設備有限單元法力學綜合分析系統，其特征在于，所述啟動模塊(3)提供的分析模式包括：全分析模式、計算及評定模式，以及只評定模式。

5.根據權利要求4所述的核工程設備有限單元法力學綜合分析系統，其特征在于，所述計算分析模塊(4)包括：

模態分析模塊(41)，用于對設備整體進行模態分析；

譜分析模塊(42)，用于對設備采用給定的反應譜值進行譜分析，分別對運行基準基地和安全停堆地震保存為獨立的工況文件；

靜力計算模塊(43)用于對施加的各種載荷展開單獨計算并將其保存為獨立的工況文件；

工況組合模塊(44)，用于將所述譜分析模塊(42)和所述靜力計算模塊(43)所得到的工況結果進行組合，以適應規范準則對于不同運行工況下的評定要求；

基礎載荷分析模塊(45)，用于計算土建結構的基礎載荷并按工況排序輸出到文本文件中；

應力結果輸出模塊(46)，用于將計算得到的應力結果按照工況排序輸出到文本文件中；

應力云圖輸出模塊(47)，用于在分析過程中提取應力最大的工況下結構部件的應力云圖；

評定結果輸出模塊(48)，用于根據所述計算文件中定義的評定參數，對各結構部件自動選擇相應的評定準則，按照封裝好的評定公式得到許用應力，并與計算出的最大應力進行比較，從而實現設備各結構部件的評定。