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核科学与工程2025年第03期:螺齿局部缺陷对压力容器主螺栓力学性能的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马影;董岱林;吴小飞;余俊辉;李建业;

单位:成都核总核动力研究设计工程有限公司;中核运维技术有限公司;

摘要:为分析螺齿局部缺陷对压力容器主螺栓应力分布和剩余使用裕度的影响,建立包含压力容器顶盖、筒体、法兰和主螺栓在内的三维有限元模型,考虑运行工况下的重力、压力、预紧力和瞬态载荷,通过数值计算得到不同螺齿局部缺陷下主螺栓螺杆和螺齿的应力分布,基于应力线性化提取危险截面处的待评应力分量,并与《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》(RCC-M)标准限值进行对比。研究结果表明,螺齿局部缺陷基本不影响主螺栓螺杆应力和螺齿平均剪应力,但对螺齿最大剪应力有较大影响,螺齿最大剪应力随局部缺陷的下移而减小,还可判断给定局部缺陷下主螺栓的更换阈值。研究成果将有助于了解主螺栓缺陷对其服役可行性的影响规律,对主螺栓保护、维修和更换亦有指导意义。

关键词:螺齿;;局部缺陷;;主螺栓;;力学性能;;压力容器

基金资助:产业基金资助项目(No.MH017)