复杂服役环境下的核电球阀结构可靠性评估开题报告

1. 研究目的与意义

在核电厂的设备中，阀门虽然只是作为配件，但是其对核电站的正常安全运转具有极其重要的作用。此外，核电阀门的需求占核电设备总投资的5.2%，而阀门维修费一般占核电站维修总额的50%以上，维护成本极高。随着中国的核电发展战略由适度发展调整为积极发展，核电阀门的需求规模将不断扩大。因此在设计阶段，对阀门在实际运行工况下的结构完整性和可运行性进行分析，计算阀门整体及其主要部件的应力分布和模态的工作具有重大意义。根据相关核安全法规的要求，要求对承压边界部件作出应力评定、强度校核以及能动部件的变形评价。

2. 国内外研究现状分析

目前国外阀门的科研特点为：试验研究与新产品开发密切结合；内部研究与引进技术密切结合；重视高新技术在阀门上的应用研究，既重视高参数和特殊工况用阀门的试验和阀门基础理论的研究工作，也重视现场试验和改进工作。

国内核级阀门的抗震分析主要采用经验公式推算与样机试验结合进行，研发周期长，投资大成本高。此外，国内试验技术也不如国外成熟，精度较高的试验设备多数依赖进口。

有限元分析软件的应用很大程度上缩短了试验周期，降低的研发成本。目前，国内核电阀门的抗震可靠性评估逐渐向模型cae分析与样机试验分析结合的路线过渡。

3. 研究的基本内容与计划

本课题拟以某型核电球阀为研究对象，研究内容包括如下：

（1）对阀门在实际运行工况下的结构完整性和可运行性进行有限元分析，计算阀门整体及其主要部件的应力分布和模态；

（2） 根据相关核安全法规的要求，对承压边界部件作出应力评定、强度校核以及能动部件的变形评价。

4. 研究创新点

（1）给出应用ANSYSWorkbench对核电球阀应力和模态分析方案并进行可靠性评估；

（2）探究提高核电球阀有限元分析精度的方法。