复杂服役环境下的核电蝶阀结构可靠性评估开题报告

1. 研究目的与意义

核电阀门是核电站中重要的安全设备之一，其在设计、制造和检验等各个环节上均有远高于普通阀门的要求。核电阀门在实际运行工况中承受海水腐蚀、辐照等因素的影响，为确保其在苛刻工况下能够继续维持其结构和承压边界的完整性及良好的工作特性，要求对其服役行为实施有效的论证和分析，综合评价阀门的受力状态，考核阀门的强度是否符合要求。

2. 国内外研究现状分析

随着基础理论及现代技术的发展，在现代核电站结构设计中，有限元已成为各类相关设备可靠性与安全性分析与评价的主要仿真工具。

国内在核电阀门的设计、生产和实验虽然具有一定的基础，取得了一定的成绩，发展前景看好，但是国内核电阀门普遍还存在着一些技术水平较低、质量和可靠性不高的问题，同时由于受国内核电阀门的实验测试手段所限，以及技术、管理等原因，核电阀门产品的可靠性数据较少，限制了工程人员对核电阀门产品进行可靠性分析。

国外核电阀门与国内核电阀门比较而言，国外核电阀门种类齐全、技术先进、性能优良、可靠性较高。在60多年的核动力技术发展过程中，仅就核电阀门而言，国外形成了完整的设计、实验、制造、检测体系，积累了大量的经验，产品成熟、技术可靠。

3. 研究的基本内容与计划

本课题拟以某型号核电蝶阀为研究对象，研究内容包括如下：

（1） 对蝶阀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，计算蝶阀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） 采用有限元软件ANSYS 对蝶阀建模，进行可靠性与安全性的分析；

（2）利用有限元分析法在海水腐蚀、辐照等情况下有效的仿真技术，进行模态分析。