核石墨失效概率评定方法的验证与优化
文献类型：学位论文
| 作者 | 许俊 |
| 答辩日期 | 2021 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) |
| 导师 | 曾广礼 |
| 关键词 | 超细颗粒核石墨 失效理论 概率论方法 有限元分析 |
| 英文摘要 | 熔盐堆内部的快中子辐照和高温环境会让核石墨的尺寸,弹性模量和热膨胀系数参数等产生变化,可能导致核石墨构件产生损伤和断裂,影响反应堆的安全运行。所以在反应堆的设计过程中,就必须利用科学的方法对核石墨构件在不同载荷下的失效概率进行评定。目前对熔盐堆中的超细颗粒核石墨进行评定方法的是美国机械工程师协会基于ASME标准提出的Modified-ASME标准。但Modified-ASME标准并未通过实验验证,对超细颗粒核石墨的适用性未知。本文利用相关实验对Modified-ASME标准进行验证和优化。首先,本文选择以T-220超细颗粒核石墨的四点弯曲实验数据作为验证基准,并利用ABAQUS软件建立四点弯曲实验的有限元模型。通过50%失效概率预测方法和全尺度预测方法对Modified-ASME标准进行验证,结果表明Modified-ASME标准比ASME标准更加适用于超细颗粒核石墨的评定,但Modified-ASME标准计算结果与实验误差多在20%以上,无法满足反应堆工程设计的需求(误差在18%以内),需要进一步优化。其次,为了给Modified-ASME标准的优化方法寻找方向,本文通过单元类型、网格密度、分组条件和Weibull参数等方面对Modified-ASME标准进行数值研究,发现在这些因素中Weibull参数和分组条件中的应力梯度Δσv对计算结果的影响较为明显。最后,根据数值研究的结果,选取Weibull参数中的限值强度S_0和特征强度S_C作为修正参数,利用参数优化的方法和巴西圆盘实验数据对Modified-ASME标准进行优化。优化结果表明,经过优化后Modified-ASME标准的计算结果与实验的误差在10%以内,能够符合工程设计的需求。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/33904]  |
| 专题 | 中科院上海应用物理研究所2021-2022年 |
| 作者单位 | 1.中国科学院上海应用物理研究所 2.中国科学院大学; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 许俊. 核石墨失效概率评定方法的验证与优化[D]. 中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所). 2021. |
入库方式： OAI收割
来源：上海应用物理研究所
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