第44卷第2期2023年2月哈尔滨工程大学学报JournalofHarbinEngineeringUniversityVol.44№.2Feb.2023核电站高能管道冲击过程数值模拟研究彭建1,2,刘浪1,2,石媛媛1,2(1.中广核工程有限公司核电安全监控技术与装备国家重点实验室,广东深圳518172;2.深圳中广核工程设计有限公司,广东深圳518172)摘要:为了研究管道断裂工况下甩击管道对靶物管道的冲击作用,本文采用有限元软件ABAQUS分析了各种结构参数对靶物管道变形的影响。考虑几何非线性、材料非线性和接触非线性建立了数值模型;通过与试验进行对比分析,数值结果与试验结果偏差为3.5%,验证了模型的有效性;选取核电厂典型材料和结构参数,采用数值模拟方法研究了甩击角度、约束方式、径厚比对靶物管道变形的影响。结果表明:靶物管道的变形包括压缩和弯曲2种模式,且压缩和弯曲是相互作用的;甩击角度主要影响靶物管道的压缩变形,对弯曲变形影响较小,靶物管道变形随甩击角度的增加而变大,正交甩击时变形最大;约束方式主要影响靶物管道的弯曲变形,对压缩变形不敏感,且轴向无约束时变形最大;随着径厚比的增加,靶物管道变形越大,冲击截面的直径变化量与应变随时间的变化趋势一致。关键词:高能管道断裂;管道甩动;管道变形;非线性数值模拟;冲击过程;甩击角度;管道约束方式;管道径厚比DOI:10.11990/jheu.202109004网络出版地址:https://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1390.U.20221027.1808.012.html中图分类号:TL353文献标志码:A文章编号:1006-7043(2023)02-0307-07Numericalsimulationofthehigh-energypipingimpactprocessinanuclearpowerplantPENGJian1,2,LIULang1,2,SHIYuanyuan1,2(1.StateKeyLaboratoryofNuclearPowerSafetyMonitoringTechnologyandEquipment,ChinaNuclearPowerEngineeringCo.,Ltd.,Shenzhen518172,China;2.ChinaNuclearPowerDesignCompany,Co.,Ltd.(Shenzhen),Shenzhen518172,China)Abstract:Tostudypipe-to-pipeimpactunderpiperupture,theinfluenceofvariousstructuralparametersontargetpipedeformationisanalyzedusingthefiniteelementsoftwareABAQUS.First,anumericalmodelisestablishedthatconsidersgeometricnonlinearity,materialnonlinearity,andcontactnonlinearity.Then,throughacomparativeanalysiswiththeexperiment,thedifferencebetweenthenumericalanalysisandtheexperimentalresultisonly3.5%,whichverifiesthevalidityofthemodel.Finally,onthebasisofthenumericalmethod,t...
