核电厂结构设计及有限元分析方法PPT课件

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有限元分析 ppt课件

有限元分析 Finite Element Analysis
课程目标
1) 了解什么是有限单元法、有限单元法的基本思想。
2) 学习有限单元法的原理，主要结合弹性力学问题来介绍有限单元法的基本方法，包括单元分析、整体分析、载荷与约束处理、等参单元等概念。
3) 初步学会使用商用有限元软件分析简单工程问题。
4. O.C. Zienkiewicz, R.L. Taylor. The finite element method( 5th ed). Oxford ; Boston : Butterworth-Heinemann, 2000
5. 郭和德编. 有限单元法概论，清华大学， 1998
1 有限单元法简介
自重作用下等截面直杆的材料力学解答
N(x)q(Lx)
d(L x)N(x)d xq(Lx)dx EA EA
u(x)xN(x)d xq(L xx2)
0 EA EA 2
x
du q (Lx) dx EA
x
Ex
q(Lx) A
自重作用下等截面直杆的有限单元法解答
1）离散化如图所示，将直杆划分成n个有限段，有限段之间通过一个铰接点连接。称两段之间的连接点为结点，称每个有限段为单元。第 i 个单元的长度为 Li ，包含第i，i+1个结点。
1.3.1网格划分
对弹性体进行必要的简化，再将弹性体划分为有限个单元组成的离散体。单元之间通过单元节点相连接。由单元、结点、结点连线构成的集合称为网格。
1.3.1网格划分
通常把三维实体划分成四面体（Tetrahedron）或六面体（Hexahedron）单元的网格
四面体4结点单元
六面体8结点单元

核电厂结构设计及有限元分析方法PPT课件

煤矿巷道的变形与破坏分析；挡土墙；重力坝等。
28
如图所示三种情形，是否都属平面问题？是平面应力问题还是平面应变问题？
平面应力问题
平面应变问题
非平面问题
29
• ① 平面应力的物理关系
30
① 平面应力的物理关系
D
1 μ 0
E
[D]
1
μ2
μ
1
0 1 μ
0 0
2
31
• ② 平面应变的物理关系
FQ
FR
F
N
MB
FN－轴力：产生轴向的伸长或缩短变形； FQ－剪力：产生剪切变形； Mx－扭矩：产生扭转变形； MB（ My或Mz) －弯矩:产生弯曲变形。
3
Mx M
第二章固体力学基础1.3 2.1 小变形弹性问题
在一定条件下，杆件所有内力分量作用的效果，可以视为各个内力分量单独作用效果的叠加。通常可归结为三组平面内内力分量与外力：
F2
F3
B
Fn 假想截面
F1
F3
根据牛顿第三定律，作用在A部分截面上的内力与作用在B部分同一截面上的内力在对应的点上，大小相等、方向相反。
A
B
F2
分布内力 Fn
1
第二章固体力学基础1.3 2.1 小变形弹性问题
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱF1
F3 F1
F3
2
内力主矢与主矩
根据材料的连续性假定，作用在截面上的内力应是一个连续分布的力系。在截面上内力分布规律未知的情形下，不能确定截面上各点的内力。
25
(3) 应力特征
如图选取坐标系，以板的中面
为xy 平面，垂直于中面的任一直线

核电厂钢筋混凝土箱涵结构有限元分析

机组装机容量增加意味着核岛安全用水取水，常规岛系统冷却用模和网格划分技术采用了在土木领域中已经被广泛应用的前后处理软件ＭＩＤＡＳＦＸ＋的核心技术，同时融人了强大的线性、非线水量增加，循环水取排水系统是核电工程中的重要建筑物，多采性分析内核，是一款专门适用于土木领域的高端非线性分析和细用现浇混凝土箱涵结构。已有研究表明有限元法在钢筋混凝土部分析软件。结构分析中具有独特的优势０，加之其为地下结构，需综合考虑
建模计算，得出的结果能为结构设计提供准确的信息，从而保障核电厂的安全运行。
关键词：钢筋混凝土箱涵，核电厂，有限元
中图分类号：ＴＶ３３２文献标识码：Ａ
Ｏ引言近年来，随着世界范围内核电技术的改进特别是第三代核电
结构计算优化设计提供依据。下室施工速度２０％一３０％，从而减少施工设备的租赁费用和人工
管、电梯等构件的长度。
高程为０ｍ，底高程为一６ｍ，设计地面标高为１０ｍ，即有压箱涵顶现浇混凝土空心楼盖结构具有减轻自重的优点，但其体积空
第４１卷第２１期２０１５年７月
山西建筑
ＳＨＡＮＸＩＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ１．４１Ｎｏ．２１ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｊｕ１．２０１５
・２９・
文章编号：１００９ — ６８２５（２０１５）２１ — ００２９ — ０３

核电厂主设备开孔结构有限元分析方法对比研究

２对开圆孔平板的计算
以正三角形布置开圆孑Ｌ平板ｈ／ｐ，ｈ为开孔之间的最小距离；Ｐ为相邻两孔中心之间的距离），分别建立实
际开孔结构模型和等效实体模型进行计算，并进行对比分析。
２．１实际开孔结构计算分别选取ｖ／＝０．２５和ｒ／＝０．１的开圆孔平板进行
ＣｏｍｏｍｐａｒａｔｉｖｅＲｅｅｓｅ；ａ］ｒｃｈｏｆｔＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅ（；ｎｔＭｅｔｈｏＯｄｓｆｏｒｒＰｅｅｒｆｏｒａｔｅｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＮｕｃｌｅａｒＰｏｗｅｒＰｌａｎｔＰｒｉｍａＥｑｕｉｐｍｅｎｔｓ
初始泊松比（ｖ）为０．３的当量弹性系数为： ① ＝０．２５时，等效弹性模量（）为Ｏ．２０５２Ｅ，
核岛主设备设计中采用的开孑Ｌ结构复杂，且形式不一。本文依托有限元分析软件，建立了很多分析模型（包括正三角形开孑Ｌ的厚板和薄板结
分析，结构及有限元网格见图１和图２。施加表面法向载荷（８／ＶｌＰａ），在开孔结构外缘施加全约束边界条件，计算结果见表ｌ。
２．２等效实体模型计算
建立等效实体模型进行分析，当量弹性常数分别采用经典理论和结构抗弯特性一致理论计算得到。对于经典理论（方案一），根据文献［１￣４］，
核电厂主设备开孑Ｌ结构有限元分析方法对比研究

成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究

成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究1. 引言1.1 背景介绍核电是我国重要的清洁能源之一，核电厂结构设计在核电安全和运行中起着至关重要的作用。

随着科技的发展和社会的进步，成果导向的教学方法越来越受到重视。

针对核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究，本研究将从实践出发，结合成果导向的理念，探讨如何将理论知识与实际工程应用相结合，推动教学效果的提升。

通过研究与实践相结合，希望为核电厂结构设计与有限元方法课程的教学改革提供一些新的思路和方法，提高学生的实践能力和创新意识，推动核电领域的发展。

【背景介绍结束】.1.2 研究目的研究目的：本研究旨在探究成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究，通过对核电厂结构设计概述、有限元方法在核电厂结构设计中的应用以及相关案例分析的研究，以期能够提高核电工程相关专业学生的知识水平和实践能力。

具体目的包括：（1）深入了解核电厂结构设计的基本原理和方法，探讨不同核电厂结构设计方案的优缺点；（2）研究有限元方法在核电场结构设计中的应用，分析其在提高结构设计精度和效率方面的作用；（3）设计成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学，探讨如何将理论知识与实践技能相结合，培养学生的核电厂结构设计能力；（4）通过案例分析和教学实践策略的研究，为核电工程相关专业学生提供更加系统和全面的教学资源，激发学生的学习兴趣和潜力。

通过本研究，旨在推动核电工程相关课程教学的创新和发展，为培养高素质核电工程人才提供理论支持和实践指导。

1.3 研究意义本研究旨在探讨在成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学设计，旨在提高学生在核电场结构设计领域的实际应用能力和创新能力。

通过结合案例分析和教学实践策略，可以更好地培养学生的工程实践能力和解决问题的能力，促进核电场结构设计领域的人才培养和科研成果转化，对于推动核电场结构设计及相关领域的发展具有重要的意义和价值。

2. 正文2.1 核电厂结构设计概述核电厂结构设计是核电厂建设中至关重要的一部分，它直接关系到核电厂的安全性和稳定性。

核电厂大型组合结构的有限元抗震分析方法研究

维普资讯
第２８卷第２期
２００８年６月
核科学与工程
ＣｈｎｓｏｒａｆＮｕｌａｃｅｃｎｇｎｅｉｇｉｅｅＪｕｎｌｏｃｅｒＳｉｎｅａｄＥｎｉｅｒｎ
Ｖｏ＿８ＮＯ２ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｌ２．
型组合结构的抗震分析方法，将等效静力法与反应谱法相结合，该结构进行分析，后根据相关法并对最
规对各子结构进行评价，以确保总体组合结构在极限安全地震条件下能够保持结构完整性。
关键词组合结构；限元分析；震分析：有抗
中图分类号：Ｌ８ＴＭ６３Ｔ４；２文献标识码：Ａ文章编号：２８０１（０８０ — １８００５— ９８２０）２０８—５
Ｒｅｅｒｈｏｅｓｃａａｙｉｍｅｈｄｏａｇｏｎｔｕｔｒｓｓａｃｎｓｉｍｉｎｌｓｔｏｆｌｒｅｊｉｔｒｃｕｅｓｓ
Ｊｎ２０ｕ．０８
核电厂大型组合结构的有限元抗震分析方法研究
谭忠文，王海涛，何树延
（华大学核能与新能源技术研究院，京１０８）清北００４
摘要：现代核电站抗震设计中，限元法是各类相关设备抗震分析与评价的重要数值仿真工具。对于在有
—
ｔｎｎｔｉａｅ，ｔｅｓｉｍｉｎｌｓｓｍｅｈｄｆｒｌｒｅｊｉｔｓｒｃｕｅｓｇｖｎｔｅｌｌ・Ｉｈｓｐｐｒｈｅｓｃａａｙｉｔｏｏｇｏｎｔｕｔｒｓｉｉｅｏｄａｏａ

图解核电站主要系统 PPT

图解核电站主要系统
PTR
RIS RRA
废物处理
REA
核电站工作原理总图
厂用电
EAS
GEW
GSS
VVP
GEV
GPV
GEX
ARE RCP
GCT
AHP
ADG
CRF CEX
RCV
APP ABP
ASG
核电站主要系统

核岛主要系统
电气部分主要系统
1. 反应堆冷却剂系统 RCP 2. 化学和容积控制系统 RCV 3. 反应堆硼和水的补给系统 REA 4. 余热排出系统 RRA 5. 反应堆和乏燃料水池冷却和处
•
主泵2#轴封等）
（2）水容积变化的影响
一回路水容积变化→稳压器水位的变化
§1.2 化学和容积控制系统RCV
0
300
温
0C
度
水的比容随温度的变化关系曲线
容积控制的方法
原理：通过上充下泄将稳压器的液位维持在“程序液位”。上充补水，补偿一回路水的收缩和泄漏（REA系统执行）下泄排水，吸收一回路水的膨胀，下泄流排往容控箱或TEP系统。
5、稳压器
功能： 1、压力控制 2、超压保护
Psatf(Tsa)t
一、核岛主要系统
§1.2 化学和容积控制系统 RCV
RCV系统的主要功能： 1、容积控制 2、化学控制 3、反应性控制
一、核岛主要系统
1、容积控制
（1）一回路水容积变化的原积容因
– 水容积随温度的变化而变化
– 不可避免的泄漏(一号密封、 1.4m3/1T
一、核岛主要系统
§1.1 反应堆冷却剂系统 RCP
1、核反应堆
1、堆压力容器

大亚湾核电站本体结构

2.3棒束控制组件
棒束控制组件包括一组24根吸收剂棒和用作吸收剂棒支承结构的星形架；星形架与安置在反应堆容器封头上的控制棒驱动机构的传动轴相啮合。
图2-6展示出一个棒束控制组件的概貌。
2、星形架
星形架由中心毂环、翼片和下部呈圆筒形的指状物等组成，它们之间用钎焊相连接。毂环上端加上多道凹槽，以便与传动轴相啮合并供吊装用。与毂环底端成整体的圆筒中设置有弹簧组件，以便在紧急停堆时，当棒束控制组件与燃料组件上管座的连接板相撞击时吸收冲击能量。
4、堆芯相关组件
堆芯相关组件包括可燃毒物棒组件、初级中子源组件、次级中子源组件和阻力塞组件四种，每一种组件都包括：
一个压紧组件形成的支承结构。四种堆芯相关组件的压紧组件结构都是相同的，它放置在燃料组件上管座的承接板上； 24根棒束。每根棒的上端塞先用螺纹拧紧到压紧组件上，然后用销钉定位，最后将销钉焊接固定。
缓冲段以下在第一层格架的高度处，导向管扩径至正常管径，使这层格架与上面各层格架以相同的方式与导向管相连。
图2-4 导向管的缓冲段结构及其与下管座的连接
6、通量测量管
放在燃料组件中心位置的通量测量管用来容纳堆芯通量探测仪的钢护套管。通量测量管由锆-4合金制成，直径上下一致，其在格架中的固定方法与导向管相同。
(1)压紧组件结构
压紧组件由轭板、弹簧导内筒、底板、内外两圈螺旋弹簧及销钉等组成，零部件全部用 304型不锈钢制造。图2-10展示了压紧组件的结构。
底板上留有冷却剂流经的通道，钻有插固定可燃毒物棒、中子源棒和阻力塞的螺纹孔。
底板与弹簧导向筒相焊，导向筒为内外两圈螺旋形压紧弹簧提供横向支承。底板承放在燃料组件上管座的承接板上，而在这两块板之间留有水流通过的空间。

《核电厂技术规格书》课件

核反应堆原理介绍
核反应堆的基本原理和工作方式。
核电厂主要部件介绍
核电厂中重要的设备和组件的功能和作用的详细解析。
第三部分：厂址选择与建设
1 厂址选择原则
2 建设前的规划和准备
3 建设过程中的安全措施
选择核电厂建设地的基本原则和考虑因素。
核电厂建设前的必要规划和准备工作的步骤。
确保核电厂建设过程中的安全性的关键措施。
《核电厂技术规格书》 PPT课件
这是《核电厂技术规格书》PPT课件，为您呈现核电厂的关键技术规格和运营要点。针对核电厂的前言、概述、厂址选择与建设、安全管理、运行管理、后续处理、其他等部分进行详细讲解。
第一部分：前言
- 核电厂技术规格书简介 - 本课程目标
第二部分：概述
核电厂基本架构
核电厂的各个组件和系统结构的详细介绍。
1 核电厂未来发展趋势
核电厂行业的未来发展趋势和挑战。
2 问题解答和讨论
回答学员提出的问题并进行相关讨论互动。
结语
总结
总结核电厂技术规格书PPT课件的核心内容和要点。
参考文献
列出核电厂技术规格书编写过程中参考的文献。
第四核电厂中辐射管理和监测的方法和措施。
3
安全文化和保护措施
建立和培养核电厂的安全文化以及保护核电厂的关键措施。
应急预案和处置
核电厂应急情况的预案和处理方式。
第五部分：运行管理
运行和维护体系介绍
核电厂的运行和维护管理体系的详细介绍。
重要设备和部件的检测和保养
核电厂中维护和保养关键设备和部件的流程和方法。
监测和升级运行系统
核电厂运行系统的监测和升级的重要性和流程。

核电站PPT

输电杆塔
整个核电站的能源输出通道。
谢谢观看
快堆核电站
目前，世界上已商业运行的核电站堆型，如压水堆、沸水堆、重水堆、石墨气冷堆等都是非增殖堆型，主要利用核裂变燃料，即使再利用转换出来的钚-239>等易裂变材料，它对铀资源的利用率也只有1>％—2>％，但在快堆中，铀-238>原则上都能转换成钚-239>而得以使用，但考虑到各种损耗，快堆可将铀资源利用率提高到60>％—70>％。
发电机厂房
第一个的感觉就是吵，确感觉想想一下，感觉耳朵都不好使了；第二个感觉就是热，到处都是高温高压的管道、容器。
压水堆核电站
以压水堆为热源的核电站。它主要由核岛和常规岛组成。压水堆核电站核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统，其形式与常规火电厂类似。
以沸水堆为热源的核电站。沸水堆是以沸腾轻水>为慢化剂和冷却剂并在反应堆压力容器内直接产生饱和蒸汽的动力堆。沸水堆与压水堆同属轻水堆，都具有结构紧凑、安全可靠、建造费用低和负荷跟随能力强等优点。它们都需使用低富集铀作燃料。
沸水堆核电站系统有：主系统（包括反应堆）；蒸汽->给水系统；反应堆辅助系统等。
工作原理
核电厂用的燃料是铀。用铀制成的核燃料在“反应堆”的设备内发生裂变而产生大量热能，再用处于高压力下的水把热能带出，在蒸汽发生器内产生蒸汽，蒸汽推动汽轮机带着发电机一起旋转，电就源源不断地产生出来，并通过电网送到四面八方。
安全壳里面就是整个核电站的心脏了，所有的动力全部来源内部核反应堆。

NX8.5有限元分析解读ppt课件

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1.7 有限元法概念－单元类型
前处理
分析计算
后处理
前处理：建模，模型简化，材料定义，单元属性，网格划分和网格检查等，添加边界条件、施加载荷等；
选择计算类型：静力分析，接触分析，瞬态分析，模态分析，谐波分析，谱分析，声学分析，热分析，电磁场分析等；
后处理：提取数据，云图，绘制曲线、计算结果评价，导出数据等；
单元组集
求解未知节点位移
由分到合
利用平衡边界条件把各单元重新连接起来，形成整体有限元方程
1.4 有限元法概念－计算基本流程
1.5 有限元法概念－有限元模型的构建（理想化的数学抽象）
真实系统
FEM模型
载荷
节点
单元
约束
节点：空间中的坐标位置，具有一定自由度和存在相互物理作用；单元：一组节点自由度间相互作用的数值、矩阵描述（称为刚度或系数矩阵)，单元有线、面或实体以及二维或三维的单元等种类；有限元模型：由一些单元组成，单元之间通过节点连接，并承受一定载荷和约束。
仿真导航器窗口分级树及其主要节点
4 有限元分析结果评价的常见方法
以线性静力学分析为例，其解算后的结果包括变形位移、应力、应变和反作用力等项目及其相应的数值，而最为常用需要评价的是位移和应力两个指标。 1）变形位移分析模型在工况条件下，其受到边界约束和施加载荷后引起的最大变形位移，不能超过设计要求的允许值，判断式简化为： δmax ＜ δ0 -------- （1-1） 2）应力分析模型在工况条件下，其受到边界约束和施加载荷后的最大应力响应值，不能超过材料自身的许用应力值，判断式简化为： σmax ＜σ0 ------- （1-2）

成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究

DOI：10.16661/ki.1672-3791.2019.32.143成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究①李向宾黄美赵强(华北电力大学核科学与工程学院北京 102206)摘要：当前，成果导向作为我国正在大力推进的工程教育认证的三大核心理念之一，正在被日益应用于课堂教学改革。

具体到核工程与核技术专业，如何利用基于成果导向的案例教学来促进实践教学，提高工程教育质量，尚未见大量报道。

该文基于一教学案例，依成果导向教育理念设计课堂教学过程，转变教学主体，以达到更为有效的教学产出。

关键词：成果导向结构设计教学理念中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2019)11(b)-0143-02目前，华北电力大学核科学与工程学院正在积极推进核工程与核技术专业的工程教育认证。

此次认证对于提高核学科的竞争力，建立长效的教学管理机制，加强工程实践教育，提高工程教育质量，推进该校“双一流”建设具有积极意义。

作为工程教育认证的三大核心理念之一，成果导向教育也受到了广泛的重视[1-2]。

所谓成果导向，是指教学设计的目标是学生通过教育过程最后能取得学习成果，强调学生“学到了什么”，而不是教师“讲授了什么”。

学生从学习之初就有明确目标和预期表现，教师应协助学生获得成果。

可以说，成果导向的教育模式与之前传统教育方式相比，更聚焦于成果，而不是过程。

研究生优质课程建设作为学校“双一流”建设的一部分，也正在深入探索相关的教学改革，以进一步提高研究生培养质量。

《核电厂结构设计与有限元分析方法》作为华北电力大学核工程专业研究生课程中的专业学位课，在该专业研究生课程体系中占有非常重要的地位。

通过此课程的学习，学生可以掌握核反应堆的结构设计及抗震设计的相关固体力学基础知识及计算、设计方法，为以后的相关工作和科学研究奠定一定的基础。

该文以此课程的基础部分——反应堆结构教学为依托，探讨成果导向在研究生和本科生课堂教学中的应用。

成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究

成果导向下的核电厂结构设计与有限元方法课程教学研究一、引言核电厂是现代工业中非常重要的一部分，核电厂的结构设计与分析是核工程专业中的重要课程之一。

而有限元方法则是结构工程中非常重要的一种分析方法。

本文将从成果导向下的角度出发，对核电厂结构设计与有限元方法课程进行研究，以期提升教学质量和培养学生的实际能力。

二、核电厂结构设计核电厂结构设计是核工程专业中的一门重要课程，主要内容包括核电站建筑结构、核电站设备结构和辅助建筑结构等。

学生需要掌握结构设计的基本原理和方法，了解核电站结构的特点及其与传统结构设计的不同之处。

而在教学实践中，我们应该注重培养学生的实际动手能力和工程实践经验，使他们能够在工作岗位上胜任相关工作。

在教学中，我们采用了成果导向的教学理念，注重培养学生的问题解决能力和工程实践能力。

通过教学实践，我们建立了一套完整的核电厂结构设计教学体系，包括基础理论教学、实践操作训练和工程项目实战等环节。

通过这种教学模式，学生能够掌握结构设计的基本原理和方法，具备一定的工程实践经验，能够在工作岗位上胜任相关工作。

三、有限元方法有限元方法是结构工程中非常重要的一种分析方法，也是核电厂结构设计与分析中使用较多的一种方法。

有限元方法可以有效地对结构进行力学分析和应力分析，帮助工程师进行结构设计和优化。

有限元方法在核电厂结构设计中具有非常重要的作用。

四、结合教学研究在实际的教学实践中，我们将核电厂结构设计与有限元方法两门课程进行了有机结合，在教学中注重培养学生的实际能力和工程实践经验。

通过教学研究，我们发现，这种教学模式能够有效地提升学生的学习兴趣和动手能力，使他们能够更好地将所学知识应用到实际工程中去。

通过对学生的学习情况进行调研，我们发现学生对这种教学模式普遍反馈良好，他们表示通过这种教学模式学到了更多的知识和技能，也更加自信地面对将来的工作。

学生在实际项目实践中也取得了一定的成果，为将来的科研和工作积累了宝贵的经验。